动态库与静态库

动态库与静态库Linux中有两类函数库，分别是静态库和动态库。静态函数库：这类库的名字一般是libxxx.a；利用静态函数库编译成的文件比较大，因为整个函数库的所有数据都会被整合进目标代码中，他的优点就显而易见了，即编译后的执行程序不需要外部的函数库支持，因为所有使用的函数都已经被编译进去了。当然这也会成为他的缺点，因为如果静态函数库改变了，那么你的程序必须重新编译。动态函数库：这类库的名字一般是libxxx.so;相对于静态函数库，动态函数库在编译的时候并没有被编译进目标代码中，你的程序执行到相关函数时才调用该函数库里的相应函数，因此动态函数库所产生的可执行文件比较小。由于函数库没有被整合进你的程序，而是程序运行时动态的申请并调用，所以程序的运行环境中必须提供相应的库。动态函数库的改变并不影响你的程序，所以动态函数库的升级比较方便。linux系统有几个重要的目录存放相应的函数库，如/lib/usr/lib。不管是静态函数库还是动态函数库，都是由*.o目标文件生成。所以先gcc-cstr_out.c静态函数库由ar命令创建本例：ar-crlibstr_out.astr_out.o-c：create的意思-r：replace的意思，表示当插入的模块名已经在库中存在，则替换同名的模块。如果若干模块中有一个模块在库中不存在，ar显示一个错误消息，并不替换其他同名模块。默认的情况下，新的成员增加在库的结尾处，可以使用其他任选项来改变增加的位置。到此静态函数库创建完毕。使用方法：通过gcc-ooutmain.c-L.-lstr_out编译main.c就会把静态函数库整合进out。其中-L指定静态函数库的位置供查找，注意L后面还有'.’，表示静态函数库在本目录下查找。-1则指定了静态函数库名，由于静态函数库的命名方式是lib***.a,其中的lib和.a忽略。根据静态函数库的特性，此处删除1ibstr_out.a后out依然可以运行，因为静态库的内容已经整合进去了。动态函数库的创建和使用：gcc-shared-fPCI-ooutmain.c-L.-1str_out用该命令生成libstr_out.so动态函数库。gcc-ooutmain.c此时还不能立即./out，因为在动态函数库使用时，会查找/usr/lib/lib目录下的动态函数库，而此时我们生成的库不在里边。这个时候有好几种方法可以让他成功运行：最直接最简单的方法就是把libstr_out.s。拉到/usr/lib或/lib中去。还有一种方法exportLD_LIBRARY_PATH=$(pwd)另外还可以在/etc/ld.so.conf文件里加入我们生成的库的目录，然后/sbin/ldconfig。/etc/ld.so.conf是非常重要的一个目录，里面存放的是链接器和加载器搜索共享库时要检查的目录，默认是从/usr/lib/lib中读取的，所以想要顺利运行，我们也可以把我们库的目录加入到这个文件中并执行/sbin/ldconfig另外还有个文件需要了解/etc/ld.so.cache,里面保存了常用的动态函数库，且会先把他们加载到内存中，因为内存的访问速度远远大于硬盘的访问速度，这样可以提高软件加载动态函数库的速度了。静态库在程序编译时会被连接到目标代码中，程序运行时将不再需要该静态库。动态库在程序编译时并不会被连接到目标代码中，而是在程序运行是才被载入，因此在程序运行时还需要动态库存在。程序1:hello.h#ifndefHELLO_H#defineHELLO_Hvoidhello(constchar*name);#endif//HELLO_H程序2:hello.c#include<stdio.h>voidhello(constchar*name)(printf("Hello%s!\n",name);}程序3:main.c#include"hello.h"intmain()(hello("everyone");return0;}无论动态库还是静态库都需要用到.o文件来生成，先编译生成.o文件。gcc-chello.c1：创建静态库静态库文件名的命名规范是以lib为前缀，紧接着跟静态库名，扩展名为.a。例如：我们将创建的静态库名为myhello，则静态库文件名就是libmyhello.a。arcrlibmyhello.ahello.o使用静态库：只需要在你的源程序中加入包含你所需要使用到的函数的声明(即包含头文件)，然后在gcc生成目标文件时候指明静态库就OK了(除非你包含的头文件在/usr/include，库文件在标准库/usr/lib,/lib下，否则你得显示指明他们的路径)gcc-ohellomain.c-L.-Imyhello./helloHelloeveryone!删除静态库文件运行./hello,程序正常运行，说明静态库公用函数已经链接到目标文件。2：利用.。文件创建动态库动态库文件扩展名为.so。gcc-shared-fPCI-olibmyhello.sohello.o动态库的使用与静态库使用方式一样gcc-ohellomain.c-L.-lmyhello./hello./hello:errorwhileloadingsharedlibraries:libmyhello.so:cannotopensharedobjectfile:Nosuchfileordirectory哦！出错了。快看看错误提示，原来是找不到动态库文件libmyhello.so。程序在运行时，会在/usr/lib和/lib等目录中查找需要的动态库文件。若找到，则载入动态库，否则将提示类似上述错误而终止程序运行。如何找到生成的动态库有3种方式：1)把库拷贝到/usr/lib和/lib目录下。在LD_LIBRARY_PATH环境变量中加上库所在路径。例如动态库libhello.so在/home/example/lib目录下：$exportLD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/example/lib修改/etc/ld.so.conf文件，把库所在的路径加到文件末尾，并执行ldconfig刷新。这样，加入的目录下的所有库文件都可见。当静态库和动态库同名时，gcc命令将优先使用动态库。例如：libhello.solibhello.a为了在同一系统中使用不同版本的库，可以在库文件名后加上版本号为后缀，例如：libhello.so.1.0,由于程序连接默认以.so为文件后缀名。所以为了使用这些库，通常使用建立符号连接的方式。ln-slibhello.so.1.0libhello.so.1ln-slibhello.so.1libhello.so1、使用库当要使用静态的程序库时，连接器会找出程序所需的函数，然后将它们拷贝到执行文件，由于这种拷贝是完整的，所以一旦连接成功，静态程序库也就不再需要了。然而，对动态库而言，就不是这样。动态库会在执行程序内留下一个标记指明当程序执行时，首先必须载入这个库。由于动态库节省空间，linux下进行连接的缺省操作是首先连接动态库，也就是说，如果同时存在静态和动态库，不特别指定的话，将与动态库相连接。现在假设有一个叫hello的程序开发包，它提供一个静态库libhello.a一个动态库libhello.so,一个头文件hello.h，头文件中提供sayhello()这个函数voidsayhello();另外还有一些说明文档。这一个典型的程序开发包结构与动态库连接linux默认的就是与动态库连接，下面这段程序testlib.c使用hello库中的sayhello()函数#include<>#include<>intmain()(sayhello();return0;}使用如下命令进行编译$gcc-ctestlib.c-otestlib.o用如下命令连接：$gcctestlib.o-lhello-otestlib连接时要注意，假设libhello.o和libhello.a都在缺省的库搜索路径下/usr/lib下，如果在其它位置要加上-L参数与与静态库连接麻烦一些，主要是参数问题。还是上面的例子:$gcctestlib.o-otestlib-WI,-Bstatic-lhello注：这个特别的〃-Wl,-Bstatic〃参数，实际上是传给了连接器ld。指示它与静态库连接，如果系统中只有静态库当然就不需要这个参数了。如果要和多个库相连接，而每个库的连接方式不一样，比如上面的程序既要和libhello进行静态连接，又要和libbye进行动态连接，其命令应为：$gcctestlib.o-otestlib-Wl,-Bstatic-lhello-Wl,-Bdynamic-lbye2、动态库的路径问题为了让执行程序顺利找到动态库，有三种方法：把库拷贝到/usr/lib和/lib目录下。在LD_LIBRARY_PATH环境变量中加上库所在路径。例如动态库libhello.so在/home/ting/lib目录下，以bash为例，使用命令：$exportLD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/ting/lib修改/etc/ld.so.conf文件，把库所在的路径加到文件末尾，并执行ldconfig刷新。这样，加入的目录下的所有库文件都可见。3、查看库中的符号有时候可能需要查看一个库中到底有哪些函数，nm命令可以打印出库中的涉及到的所有符号。库既可以是静态的也可以是动态的。nm列出的符号有很多，常见的有三种：一种是在库中被调用，但并没有在库中定义(表明需要其他库支持)，用U表示；一种是库中定义的函数，用T表示，这是最常见的；另外一种是所谓的“弱态”符号，它们虽然在库中被定义，但是可能被其他库中的同名符号覆盖，用W表示。例如，假设开发者希望知道上文提到的hello库中是否定义了printf():$nmlibhello.so|grepprintfU其中printfU表示符号printf被引用，但是并没有在函数内定义，由此可以推断，要正常使用hello库，必须有其它库支持，再使用ldd命令查看hello依赖于哪些库：$lddhellolibc.so.6=>/lib/libc.so.6(0x400la000)/lib/ld-linux.so.2=>/lib/ld-linux.so.2(0x40000000)从上面的结果可以继续查看printf最终在哪里被定义，有兴趣可以goon4、生成库第一步要把源代码编绎成目标代码。用gcc编绎该文件，在编绎时可以使用任何全法的编绎参数，例如型加入调试代码等：gcc-chello.c-ohello.o连接成静态库连接成静态库使用ar命令，其实ar是archive的意思$arcqslibhello.ahello.o连接成动态库生成动态库用gcc来完成，由于可能存在多个版本，因此通常指定版本号：$gcc-shared-Wl,-soname,libhello.so.1-olibhello.so.1.0hello.o另外再建立两个符号连接：$ln-slibhello.so.1.0libhello.so.1$ln-slibhello.so.1libhello.so这样一个libhello的动态连接库就生成了。最重要的是传gcc-shared参数使其生成是动态库而不是普通执行程序。-Wl表示后面的参数也就是-soname,libhello.so.1直接传给连