静态库VS动态库－－转载收藏

静态库VS动态库收藏

 一：

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。  

下面来介绍linux静态函数库的创建和使用：  

例程str_out.h str_out.c main.c:  

 

str_out.h

#ifndef STR_OUT_H
#define STR_OUT_H
void str_out(const char* str);
#endif

str_out.c

#include 
#include "str_out.h"
void str_out(const char* str){
printf("%s\n",str);
}

main.c

int main()
{
str_out("hello world");
return 0;
}

 

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 -c str_out.c  

静态函数库由ar命令创建

本例：ar -cr libstr_out.a str_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 -o out main.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。  

-l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libstr_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 -o out main.c -L. -lstr_out  

用该命令生成libstr_out.so 动态函数库。  

gcc -o out main.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.so拉到/usr/lib 或/lib中去。  

还有一种方法 export LD_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。

 

二：

函数库分为静态库和动态库两种。

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

 #ifndef HELLO_H
 #define HELLO_H
 void hello(const char *name); 
 #endif //HELLO_H

 程序2: hello.c

#include  
 void hello(const char *name)
 {
  printf("Hello %s!\n", name);
 }
  程序3: main.c
 #include "hello.h"
 int main()
 {
  hello("everyone");
  return 0;
 }
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 -c hello.c
1：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。

# ar cr libmyhello.a hello.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 -o hello main.c -L. -lmyhello

# ./hello

Hello everyone!

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.o文件创建动态库

动态库文件扩展名为.so。

# gcc -shared -fPCI -o libmyhello.so hello.o
动态库的使用与静态库使用方式一样

# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello

# ./hello

./hello: error while loading shared libraries: libmyhello.so: cannot open shared object file: No such file or directory

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。

(2)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：

$export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/example/lib

(3) 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。

 

三：

基本概念

库有动态与静态两种，动态通常用.so为后缀，静态用.a为后缀。

例如：libhello.so libhello.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 -s libhello.so.1.0 libhello.so.1

ln -s libhello.so.1 libhello.so

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1、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 void sayhello(); 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 <>

int main()

{

   sayhello();

   return 0;

}

使用如下命令进行编译 $gcc -c testlib.c -o testlib.o

用如下命令连接： $gcc testlib.o -lhello -o testlib

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：

$gcc testlib.o -o testlib -WI,-Bstatic -lhello

注：这个特别的"-WI，-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：

$gcc testlib.o -o testlib -WI,-Bstatic -lhello -WI,-Bdynamic -lbye

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2、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：

(1)把库拷贝到/usr/lib和/lib目录下。

(2)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：

$export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/ting/lib

(3) 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。

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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():

$nm libhello.so |grep printf U

其中printf U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：

$ldd hello libc.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go on

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4、生成库

第一步要把源代码编绎成目标代码。

以下面的代码为例，生成上面用到的hello库：

 

#include <> 

void sayhello()

{

  printf("hello,world ");

}

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-g加入调试代码等： gcc -c hello.c -o hello.o

(1)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

 $ar cqs libhello.a hello.o

(2)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 -o libhello.so.1.0 hello.o

另外再建立两个符号连接：

$ln -s libhello.so.1.0 libhello.so.1

$ln -s libhello.so.1 libhello.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直接传给连接器ld进行处理。实 际上，每一个库都有一个soname，当连接器发现它正在查找的程序库中有这样一个名称，连接器便会将soname嵌入连结中的二进制文件内，而不是它正 在运行的实际文件名，在程序执行期间，程序会查找拥有 soname名字的文件，而不是库的文件名，换句话说，soname是库的区分标志。这样做的目的主要是允许系统中多个版本的库文件共存，习惯上在命名库 文件的时候通常与soname相同 libxxxx.so.major.minor 其中，xxxx是库的名字，major是主版本号，minor 是次版本号