静态库和动态库制作

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。

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