linux函数库的作用及制作方法

        linux函数库的作用及制作方法

        当我们的程序中有经常使用的模块，而且这种模块在其他程序中也会用到，这时按照软件重用的思想，我们应该将它们生成库，使得以后编程可以减少开发代码量。
        库从本质上来说是一种可执行代码的二进制格式，可以被载入内存中执行。库分静态库和动态库两种。
一、静态库和动态库的区别
1. 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--空间，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。
2. 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--时间，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/更新比较方便。

二、静态库实现举例
(1)设计库源码 pr1.c、pr2.c 和 main.c

[bill@billstone make_lib]$ cat pr1.c 
#include
void print1(void) 
{ 
                printf("This is the first lib src!\n"); 
} 
[bill@billstone make_lib]$ cat pr2.c 
#include
void print2(void) 
{ 
                printf("This is the second src lib!\n"); 
} 
[bill@billstone make_lib]$ cat main.c 
int main(void) 
{ 
                print1(); 
                print2(); 
                return 0; 
}  

(2)  编译pr1.c、pr2.c 文件
[bill@billstone make_lib]$ gcc -O -c pr1.c pr2.c 
[bill@billstone make_lib]$ ls -l pr*.o 
-rw-rw-r--        1 bill          bill                    804    4 月  15 11:11 pr1.o 
-rw-rw-r--        1 bill          bill                    804    4 月  15 11:11 pr2.o 

(3)  链接静态库
为了在编译程序中正确找到库文件,静态库必须按照 lib[name].a 的规则命名,如下例中[name]=pr
[bill@billstone make_lib]$ ar -rsv libpr.a pr1.o pr2.o                 
a - pr1.o
a - pr2.o
[bill@billstone make_lib]$ ar -t libpr.a
pr1.o
pr2.o 

注意：ar命令在后文详细介绍

(4)  编译链接选项
-L 及-l 参数放在后面.其中,-L 加载库文件路径（当前目录./）,-l 指明库文件名字（ lib[name].a. 中的[name]部分）
[bill@billstone make_lib]$ gcc -o main main.c -L./ -lpr     //生成main
(5)执行目标程序
[bill@billstone make_lib]$ ./main
This is the first lib src!
This is the second src lib!

三、动态库实现举例（隐式调用）
(1)设计库代码  
[bill@billstone make_lib]$ cat pr1.c 
#include
int p = 2; 
void print(){ 
                printf("%p:%d\n", &p, p);
                printf("This is the first dll src!\n"); 
} 
(2)生成动态库  xxx.so
[bill@billstone make_lib]$ gcc -O -fpic -shared -o xxx.so pr1.c 
[bill@billstone make_lib]$ ls -l *.so 
-rwxrwxr-x        1 bill          bill                  6592    4 月  15 15:19 xxx.so 

注意：GCC命令在后文会详细说明

(3)动态库的隐式调用 
[bill@billstone make_lib]$ cat main.c 
int main() 
{ 
       print(); 
       return 0; 
}
[bill@billstone make_lib]$ gcc -o main main.c ./xxx.so 
[bill@billstone make_lib]$ ./main 
0x97b5d4:2
this is the first lib src!

注意：当动态库的位置发生改变时,  程序将无法正常运行;  而动态库取代静态库的好处之一则是通过更新动态库而随时升级库的内容.

1.ar基本用法
　　ar命令可以用来创建、修改库，也可以从库中提出单个模块。库是一单独的文件，里面包含了按照特定的结构组织起来的其它的一些文件（称做此库文件的member）。原始文件的内容、模式、时间戳、属主、组等属性都保留在库文件中。
　　下面是ar命令的格式：
　　ar [-]{dmpqrtx}[abcfilNoPsSuvV] [membername] [count] archive files...
　　例如我们可以用ar rv libtest.a hello.o hello1.o来
生成一个库，库名字是test，链接时可以用-ltest链接。该库中存放了两个模块hello.o和hello1.o。选项前可以有‘-'字符，也可以
没有。下面我们来看看命令的操作选项和任选项。现在我们把{dmpqrtx}部分称为操作选项，而[abcfilNoPsSuvV]部分称为任选项。
　　{dmpqrtx}中的操作选项在命令中只能并且必须使用其中一个，它们的含义如下：

• d：从库中删除模块。按模块原来的文件名指定要删除的模块。如果使用了任选项v则列出被删除的每个模块。
• m：该操作是在一个库中移动成员。当库中如果有若干模块有相同的符号定义(如函数定义)，则成员的位置顺序很重要。如果没有指定任选项，任何指定的成员将移到库的最后。也可以使用'a'，'b'，或'i'任选项移动到指定的位置。
• p：显示库中指定的成员到标准输出。如果指定任选项v，则在输出成员的内容前，将显示成员的名字。如果没有指定成员的名字，所有库中的文件将显示出来。
• q：快速追加。增加新模块到库的结尾处。并不检查是否需要替换。'a'，'b'，或'i'任选项对此操作没有影响，模块总是追加的库的结尾处。如果使用了任选项v则列出每个模块。 这时，库的符号表没有更新，可以用'ar s'或ranlib来更新库的符号表索引。
• r：在库中插入模块(替换)。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。
• t：显示库的模块表清单。一般只显示模块名。
• x：从库中提取一个成员。如果不指定要提取的模块，则提取库中所有的模块。

　　下面在看看可与操作选项结合使用的任选项：

• a：在库的一个已经存在的成员后面增加一个新的文件。如果使用任选项a，则应该为命令行中membername参数指定一个已经存在的成员名。
• b：在库的一个已经存在的成员前面增加一个新的文件。如果使用任选项b，则应该为命令行中membername参数指定一个已经存在的成员名。
• c：创建一个库。不管库是否存在，都将创建。
• f：在库中截短指定的名字。缺省情况下，文件名的长度是不受限制的，可以使用此参数将文件名截短，以保证与其它系统的兼容。
• i：在库的一个已经存在的成员前面增加一个新的文件。如果使用任选项i，则应该为命令行中membername参数指定一个已经存在的成员名(类似任选项b)。
• l：暂未使用
• N：与count参数一起使用，在库中有多个相同的文件名时指定提取或输出的个数。
• o：当提取成员时，保留成员的原始数据。如果不指定该任选项，则提取出的模块的时间将标为提取出的时间。
• P：进行文件名匹配时使用全路径名。ar在创建库时不能使用全路径名（这样的库文件不符合POSIX标准），但是有些工具可以。
• s：写入一个目标文件索引到库中，或者更新一个存在的目标文件索引。甚至对于没有任何变化的库也作该动作。对一个库做ar s等同于对该库做ranlib。
• S：不创建目标文件索引，这在创建较大的库时能加快时间。
• u：一般说来，命令ar r...插入所有列出的文件到库中，如果你只想插入列出文件中那些比库中同名文件新的文件，就可以使用该任选项。该任选项只用于r操作选项。
• v：该选项用来显示执行操作选项的附加信息。
• V：显示ar的版本。

2.GCC命令说明

gcc and g++分别是gnu的c & c++编译器 

gcc/g++在执行编译工作的时候，总共需要4步 

1.预处理,生成.i的文件 
2.将预处理后的文件不转换成汇编语言,生成文件.s 
3.有汇编变为目标代码(机器代码)生成.o的文件 
4.连接目标代码,生成可执行程序 

[参数详解] 

-c  
　　只激活预处理,编译,和汇编,也就是他只把程序做成obj文件 
　　例子用法: 
　　gcc -c hello.c 
　　他将生成.o的obj文件  
-S 
　　只激活预处理和编译，就是指把文件编译成为汇编代码。 
　　例子用法 
　　gcc -S hello.c 
　　他将生成.s的汇编代码，你可以用文本编辑器察看 
-E 
　　只激活预处理,这个不生成文件,你需要把它重定向到一个输出文件里 
　　面. 
　　例子用法: 
　　gcc -E hello.c > pianoapan.txt 
　　gcc -E hello.c | more 
　　慢慢看吧,一个hello word 也要与处理成800行的代码 
-o 
　　制定目标名称,缺省的时候,gcc 编译出来的文件是a.out,很难听,如果 
　　你和我有同感，改掉它,哈哈 
　　例子用法 
　　gcc -o hello.exe hello.c (哦,windows用习惯了) 
　　gcc -o hello.asm -S hello.c 
-ansi 
　　关闭gnu c中与ansi c不兼容的特性,激活ansi c的专有特性(包括禁止一 
　　些asm inline typeof关键字,以及UNIX,vax等预处理宏, 

-wall

      显示警告信息
-fno-asm 
　　此选项实现ansi选项的功能的一部分，它禁止将asm,inline和typeof用作 
　　关键字。 
　　　　 
-fno-strict-prototype 
　　只对g++起作用,使用这个选项,g++将对不带参数的函数,都认为是没有显式 
　　的对参数的个数和类型说明,而不是没有参数. 
　　而gcc无论是否使用这个参数,都将对没有带参数的函数,认为城没有显式说 
　　明的类型 
　　 
-fthis-is-varialble 
　　就是向传统c++看齐,可以使用this当一般变量使用. 
　　 
-fcond-mismatch 
　　允许条件表达式的第二和第三参数类型不匹配,表达式的值将为void类型 
　　 
-funsigned-char 
-fno-signed-char 
-fsigned-char 
-fno-unsigned-char 
　　这四个参数是对char类型进行设置,决定将char类型设置成unsigned char(前 
　　两个参数)或者 signed char(后两个参数) 

-include file 
　　包含某个代码,简单来说,就是便以某个文件,需要另一个文件的时候,就可以 
　　用它设定,功能就相当于在代码中使用#include 
　　例子用法: 
　　gcc hello.c -include /root/pianopan.h 
　　 
-imacros file 
　　将file文件的宏,扩展到gcc/g++的输入文件,宏定义本身并不出现在输入文件 
　　中 
　　 
-Dmacro 
　　相当于C语言中的#define macro 
　　 
-Dmacro=defn 
　　相当于C语言中的#define macro=defn 
　　 
-Umacro 
　　相当于C语言中的#undef macro 

-undef 
　　取消对任何非标准宏的定义 
　　 
-Idir 
　　在你是用#include"file"的时候,gcc/g++会先在当前目录查找你所制定的头 
　　文件,如果没有找到,他回到缺省的头文件目录找,如果使用-I制定了目录,他 
　　回先在你所制定的目录查找,然后再按常规的顺序去找. 
　　对于#include,gcc/g++会到-I制定的目录查找,查找不到,然后将到系 
　　统的缺省的头文件目录查找 
　　 
-I- 
　　就是取消前一个参数的功能,所以一般在-Idir之后使用 
　　 
-idirafter dir 
　　在-I的目录里面查找失败,讲到这个目录里面查找. 
　　 
-iprefix prefix 
-iwithprefix dir 
　　一般一起使用,当-I的目录查找失败,会到prefix+dir下查找 
　　 
-nostdinc 
　　使编译器不再系统缺省的头文件目录里面找头文件,一般和-I联合使用,明确 
　　限定头文件的位置 
　　 
-nostdin C++ 
　　规定不在g++指定的标准路经中搜索,但仍在其他路径中搜索,.此选项在创建 
　　libg++库使用 
　　 
-C 
　　在预处理的时候,不删除注释信息,一般和-E使用,有时候分析程序，用这个很 
　　方便的 
　　 
-M 
　　生成文件关联的信息。包含目标文件所依赖的所有源代码 
　　你可以用gcc -M hello.c来测试一下，很简单。 
　　 
-MM 
　　和上面的那个一样，但是它将忽略由#include造成的依赖关系。 
　　 
-MD 
　　和-M相同，但是输出将导入到.d的文件里面 
　　 
-MMD 
　　和-MM相同，但是输出将导入到.d的文件里面 
　　 
-Wa,option 
　　此选项传递option给汇编程序;如果option中间有逗号,就将option分成多个选 
　　项,然后传递给会汇编程序 
　　 
-Wl.option 
　　此选项传递option给连接程序;如果option中间有逗号,就将option分成多个选 
　　项,然后传递给会连接程序. 
　　 

-llibrary  
　　制定编译的时候使用的库 
　　例子用法 
　　gcc -lcurses hello.c 
　　使用ncurses库编译程序 
　　 
-Ldir 
　　制定编译的时候，搜索库的路径。比如你自己的库，可以用它制定目录，不然 
　　编译器将只在标准库的目录找。这个dir就是目录的名称。 
　　 
-O0 
-O1 
-O2 
-O3 
　　编译器的优化选项的4个级别，-O0表示没有优化,-O1为缺省值，-O3优化级别最 
　　高　　 
　　 
-g 
　　只是编译器，在编译的时候，产生条是信息。 
　　 
-gstabs 
　　此选项以stabs格式声称调试信息,但是不包括gdb调试信息. 
　　 
-gstabs+ 
　　此选项以stabs格式声称调试信息,并且包含仅供gdb使用的额外调试信息. 
　　 
-ggdb 
　　此选项将尽可能的生成gdb的可以使用的调试信息. 

内容引用地址链接：http://blog.csdn.net/xuhongning/article/details/6365200
                                
                                http://blog.sina.com.cn/s/blog_57295811010008pj.html