NO.8 静态库+动态库的创建（Linux环境）

一、动态库 / 共享库（shared library）

• 共享库的命名：

• 共享库的命名一般分为三个部分：
       前缀：lib
       库名称：自己定义即可, 如test
       后缀：.so
  所以最终的静态库的名字应该为：libtest.so

   

• 共享库的制作：

• 步骤1：生成目标文件.o, 此时要加编译选项：-fPIC（fpic）
          gcc -fpic -c fun1.c fun2.c
          参数：-fpic创建与地址无关的编译程序(pic, position，independent，code), 目的就是为了能够在多个应用程序间共享.
  
  步骤2：生成共享库, 此时要加链接器选项: -shared（指定生成动态链接库）
          gcc -shared fun1.o fun2.o -o libtest2.so
             

   

• 共享库的使用：

• 引用动态库编译成可执行文件（跟静态库方式一样）：
  用到的参数：
       -L：指定要连接的库的所在目录
       -l：指定链接时需要的动态库, 去掉前缀和后缀
       -I: 指定main.c文件用到的头文件head.h所在的路径
       gcc main.c -I./ -L./ -ltest2 -o main2

  推荐：永久设置, 把export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:库路径, 设置到∼/.bashrc文件中, 然后在执行下列三种办法之一:
       执行 . ~/.bashrc使配置文件生效(第一个.后面有一个空格)
       执行source ~/.bashrc配置文件生效
       退出当前终端, 然后再次登陆也可以使配置文件生效

  

• 分析为什么在执行的时候找不到libtest2.so库：
       当系统加载可执行代码时候, 能够知道其所依赖的库的名字, 但是还需要知道所依赖的库的绝对路径。此时就需要系统动态载入器(dynamic linker/loader)。
       ldd命令可以查看可执行文件依赖的库文件, 执行ldd main2, 可以发现libtest2.so找不到.

  

• 对于elf格式的可执行程序，是由ld-linux.so*来完成的, 它先后搜索elf文件的 DT_RPATH段 — 环境变量LD_LIBRARY_PATH — /etc/ld.so.cache文件列表 — /lib/, /usr/lib目录找到库文件后将其载入内存。
  使用file命令可以查看文件的类型: file main2

  

• 如何让系统找到共享库

• #    拷贝自己制作的共享库到/lib或者/usr/lib
  #    临时设置LD_LIBRARY_PATH:
           export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:库路径 
  推荐：永久设置, 把export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:库路径, 设置到∼/.bashrc文件中, 然后在执行下列三种办法之一:
       执行 . ~/.bashrc使配置文件生效(第一个.后面有一个空格)
       执行source ~/.bashrc配置文件生效
       退出当前终端, 然后再次登陆也可以使配置文件生效
  #    永久设置,把export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:库路径，设置到/etc/profile文件中
  #    将其添加到 /etc/ld.so.cache文件中
           编辑/etc/ld.so.conf文件, 加入库文件所在目录的路径
           运行sudo ldconfig -v, 该命令会重建/etc/ld.so.cache文件
  
  解决了库的路径问题之后, 再次ldd命令可以查看可执行文件依赖的库文件, ldd main2:

  

• 共享库的特点：

• 动态库把对一些库函数的链接载入推迟到程序运行的时期。
  可以实现进程之间的资源共享。（因此动态库也称为共享库）
  将一些程序升级变得简单。
  甚至可以真正做到链接载入完全由程序员在程序代码中控制（显示调用）

   

二、静态库（static library）

• 静态库的命名：

• 静态库的命名一般分为三个部分：
       前缀：lib
       库名称：自定义即可, 如test
       后缀：.a
  所以最终的静态库的名字应该为：libtest.a

   

• 静态库的制作：

• 步骤1：将c源文件生成对应的.o文件
          gcc -c fun1.c fun2.c
  
  步骤2：使用打包工具ar将准备好的.o文件打包为.a文件 
        在使用ar工具是时候需要添加参数rcs
              r更新、c创建、s建立索引
        命令：ar rcs 静态库名 .o文件
              ar rcs libtest1.a fun1.o fun2.o

   

• 静态库的使用：

• 假设测试文件为main.c, 静态库文件为libtest1.a, 头文件为head.h
  用到的参数：
       -L：指定要连接的库的所在目录
       -l：指定链接时需要的静态库, 去掉前缀和后缀
       -I: 指定main.c文件用到的头文件head.h所在的路径
  
       gcc -o main1 main.c -L./ -ltest1 -I./
  
  注：静态库制作完成之后, 需要将.a文件和头文件一定发布给用户.

   

• 静态库的优缺点：

• 优点：
       函数库最终被打包到应用程序中，实现是函数本地化，寻址方便、速度快。
      （库函数调用效率==自定义函数使用效率）
       程序在运行时与函数库再无瓜葛，移植方便。
  缺点：
       消耗系统资源较大, 每个进程使用静态库都要复制一份, 无端浪费内存。
       静态库会给程序的更新、部署和发布带来麻烦。如果静态库libxxx.a更新了，所有使用它的应用程序都需要重新编译、发布给用户（对于玩家来说，可能是一个很小的改动，却导致整个程序重新下载）。

   

• 三、比较静态库和动态库的优缺点：

• 静态库的优点:
       1 执行速度快, 是因为静态库已经编译到可执行文件内部了
       2 移植方便, 不依赖域其他的库文件
   缺点: 
       1 耗费内存, 是由于每一个静态库的可执行程序都会加载一次
       2 部署更新麻烦, 因为静态库修改以后所有的调用到这个静态库的可执行文
  件都需要重新编译
   
  动态库的优点:
       1 节省内存
       2 部署升级更新方便, 只需替换动态库即可, 然后再重启服务.
   缺点: 
       1 加载速度比静态库慢
       2 移植性差, 需要把所有用到的动态库都移植.
  
  由于由静态库生成的可执行文件是把静态库加载到了其内部, 所以静态库生成的可执行文件一般会比动态库大.