Linux下链接动态库静态库的理解

Linux程序GCC编译基本过程

一个程式从原始码到可执行文件（或共享库文件），一般都要经过预处理、编译、汇编和链接这四个步骤。
编译过程扫描头文件的搜索路径顺序
gcc 在编译时如何去寻找所需要的头文件 ：
※所有header file的搜寻会从-I开始
※然后找gcc的环境变量 C_INCLUDE_PATH,CPLUS_INCLUDE_PATH,OBJC_INCLUDE_PATH
※再找内定目录
/usr/include
/usr/local/include
/usr/lib/gcc-lib/i386-linux/2.95.2/include
/usr/lib/gcc-lib/i386-linux/2.95.2/../../../../include/g++-3
/usr/lib/gcc-lib/i386-linux/2.95.2/../../../../i386-linux/include
库文件但是如果装gcc的时候，是有给定的prefix的话，那么就是
/usr/include
prefix/include
prefix/xxx-xxx-xxx-gnulibc/include
prefix/lib/gcc-lib/xxxx-xxx-xxx-gnulibc/2.8.1/include

尤其注意链接过程是本文要重点讨论的：
链接步骤要经历链接内部库（即当前程序源码编译而成的.a,.o,.so）和外部库(依赖的外部静态lib.a、动态库lib.so)
外部库
外部库有两种：　（1）静态连接库lib.a
　　　　　　      （2）共享连接库lib.so
共同点：
.a, .so都是.o目标文件的集合，这些目标文件中含有一些函数的定义（机器码），而这些函数将在连接时会被最终的可执行文件用到。
区别:
静态库.a  : 当程序与静态库连接时，库中目标文件所含的所有将被程序使用的函数的机器码被copy到最终的可执行文件中。
共享库.so : 与共享库连接的可执行文件只包含它需要的函数的表，而不是所有的函数代码，在程序执行之前，那些需要的函数代码被拷贝到内存中，这样就使可执行文件比较小，节省磁盘空间（更进一步，操作系统使用虚拟内存，使得一份共享库驻留在内存中被多个程序使用）。共享库还有个优点：若库本身被更新，不需要重新编译与它连接的源程序。

Linux下库是如何产生的

静态库的后缀是.a，它的产生分两步
Step 1.由源文件编译生成一堆.o，每个.o里都包含这个编译单元的符号表
Step 2.ar命令将很多.o转换成.a，成为静态库
动态库的后缀是.so，它由gcc加特定参数编译产生。
例如:
$ gcc -fPIC -c *.c $ gcc -shared -Wl,-soname, libfoo.so.1 -o libfoo.so.1.0 *.

Linux下库文件是如何命名的,如何存放

静态库的名字一般为libxxxx.a，其中xxxx是该lib的名称
动态库的名字一般为libxxxx.so.major.minor，xxxx是该lib的名称，major是主版本号， minor是副版本号
Linux下，库文件一般放在/usr/lib /lib下，
如果安装在/lib或者/usr/lib下，那么ld默认能够找到，无需其他操作。
如果安装在其他目录，需要将其添加到/etc/ld.so.cache文件中，步骤如下
1.编辑/etc/ld.so.conf文件，加入库文件所在目录的路径
2.运行ldconfig，该命令会重建/etc/ld.so.cache文件

Linux中有关编译链接要是用的库扫描路径,与有关环境变量

静态库链接时搜索路径顺序：
1.ld会去找GCC命令中的参数-L
2.再找gcc的环境变量LIBRARY_PATH
3.再找内定目录 /lib /usr/lib /usr/local/lib 这是当初compile gcc时写在程序内的
动态链接时、执行时搜索路径顺序:
1.编译目标代码时指定的动态库搜索路径；
2.环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径；
3.配置文件/etc/ld.so.conf中指定的动态库搜索路径；
4.默认的动态库搜索路径/lib；
5.默认的动态库搜索路径/usr/lib。

有关环境变量：
LIBRARY_PATH环境变量：指定程序静态链接库文件搜索路径
LD_LIBRARY_PATH环境变量：指定程序动态链接库文件搜索路径
链接过程

 建立静态库方法（包括静态内部库和动态外部库）
gcc -c fun.c
ar cqs libfun.a fun.o
 编译中使用静态库方法
gcc call.c -static -L. -lfun -o fun_static_call

 建立动态库（包括动态内部库和动态外部库）
gcc fun.c -fPIC -shared -o libfun.so
 编译中使用动态库方法
gcc call.c -L. -lfun -o fun_dyn_call
编译器会先在path文件夹下搜索libxxx.so文件，如果没有找到，继续搜索libxxx.a（静态库）。
执行过程
 无论是使用动态库还是外部库链接时都是使用的ld连接器；
 使用动态库的程序执行时使用动态加载器。在Linux 下，加载器是/lib/ld-Linux.so.X（X是版本号）。然后加载器搜索、加载程序所要使用的动态链接库。搜索顺序见上。