静态库和动态库制作

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前言

我们在编写代码的时候经常用到已有的接口，他们是以库的形式提供给我们使用的，而常见形式有两种，一种常以 .a 为后缀，为静态库；另一种以 .so 为后缀，为动态库。所谓的静态、动态指的是链接的过程。

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一、静态库和动态库介绍

1、静态库

程序在编译链接的时候把库的代码链接到可执行文件中，程序运行的时候将不再需要静态库。

静态库在文件中静态展开，所以有多少文件就展开多少次，非常吃内存，100M 展开 100 次，就是 10G，但是这样的好处就是静态加载的速度快。

2、动态库

程序在运行的时候才去链接动态库的代码，多个程序共享使用库的代码。

使用动态库会将动态库加载到内存，10 个文件也只需要加载一次，然后这些文件用到库的时候临时去加载，速度慢一些，但是很省内存。

二、静态库的制作及使用

静态库的名字是以 lib 开头，以 .a 结尾，例：libmylib.a

静态库生成的指令：

ar rcs libmylib.a file1.o

1、准备好源码

test.c

#include <stdio.h>
#include "sub.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    
    
    int i = 6, j = 3;
    int k;

    printf("main fun! && i = %d\n", i);
    k = sub_fun(i, j);
    printf("k = %d\n", k);

    return 0;
}

sub.c

#include <stdio.h>

int sub_fun(int a, int b)
{
    
    
    printf("sub fun!\n");
    return a - b;
}

sub.h

int sub_fun(int, int);

2、编译源码生成 .o 文件

gcc -c sub.c -o sub.o

3、制作静态库

在这里插入代码片

4、使用静态库

gcc test.c libmymath.a -o test
./test

test.c 文件仅有 213 字节，而 test 文件有 16K 大小，所以静态库使用时，是直接编译到文件里面的。

三、动态库的制作及使用

动态库的名字是以 lib 开头，以 .so 结尾，例：libmylib.so

1、生成位置无关的 .o 文件

gcc -c sub.c -o sub.o -fPIC

使用 -fPIC 这个参数过后，生成的函数就和位置无关，挂上 @plt 标识，等待动态绑定

2、制作动态库

gcc -shared -o libmymath.so sub.o

3、使用动态库

• -l ：指定库名
• -L ：指定库路径

gcc test.c -o test -l mymath -L ./
./test

出错原因分析：

• 连接器： 工作于链接阶段，工作时需要 -l 和 -L
• 动态链接器： 工作于程序运行阶段，工作时需要提供动态库所在目录位置

解决办法：指定动态库路径并使其生效，然后再执行文件

4、指定动态库路径并使其生效

通过环境变量指定动态库所在位置： export LD_LIBRARY_PATH=动态库路径

export LD_LIBRARY_PATH=./
./test

当关闭终端，再次执行 test 时，又报错。

这是因为，环境变量是进程的概念，关闭终端之后再打开，是两个进程，环境变量发生了变化。
要想永久生效，需要修改 bash 的配置文件： vi ~./bashrc

永久生效方法：

• vi ~/.bashrc
• 写入 export LD_LIBRARY_PATH=动态库路径 保存
• source ~/.bashrc，再重启终端 —> 让修改后的 .bashrc 生效
• 执行 ./test

四、对比

1、静态库优缺点

• 静态库的加载速度快
• 发布程序无需提供静态库，移植方便
• 消耗系统资源，浪费内存
• 更新、部署和发布麻烦

2、动态库优缺点

• 可以实现进程间的资源共享
• 更新、部署、发布简单
• 可以控制何时加载动态库
• 加载速度比较慢
• 发布程序时需要提供依赖的动态库

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