Linux初阶——动静态库

一、静态库（格式：libxxx.a）

1. 原理

• 在运行之前就已经把函数的实现代码拷进 main.c 文件里了，因此静态库的权限是没有可执行权限的，因为根本不会执行到静态库里的内容。
• 静态库的创建原理本质上就是把所有的函数源文件编译成 *.o 文件后，再把所有的 *.o 文件合成一个库，而这个库就是静态库。

2. 创建

在 makefile 中可这样创建：

lib=libmylib.a

$(lib):add.o
    ar -rc $@ $^
add.o:add.c
    gcc -c $^

.PHONY:clean
clean:
    rm -rf *.o *.a a.out mylib

.PHONY:output
output:
    mkdir -p mylib/include
    mkdir -p mylib/libs
    mv *.h mylib/include
    mv *.a mylib/libs

3. 使用

a. 头文件 & 库的区别

• 头文件是以 .h 结尾的文件
• 库是以 .a 结尾的文件

b. 命令（gcc -I -L l...）

// 假如要对 /lib/libmylib.a 进行静态连接
gcc -I <头文件的路径> -L <静态库的路径> -lmylib

二、动态库（共享库）（格式：libxxx.so）

1. 原理

2. 创建

在 makefile 中可这样创建：

lib=libmylib.so

$(lib):add.o
    gcc -shared -o $@ $^
add.o:add.c
    gcc -fPIC -c $^

.PHONY:clean
clean:
    rm -rf *.o *.so a.out mylib

.PHONY:output
output:
    mkdir -p mylib/include
    mkdir -p mylib/libs
    mv *.h mylib/include
    mv *.so mylib/libs

3. 使用

// 假如要对 /lib/libmylib.so 进行静态连接
gcc -I <头文件的路径> -L <动态库的路径> -lmylib

补充：

如果你的头文件已经在系统查找头文件的默认路径（/usr/include/）下，那就可以不带 -I 选项；同时，如果你的库文件已经在系统查找库文件的默认路径（/usr/lib/）下，那也可以不带 -L 选项。 

4. 优势

因为动态链接的库可以实现多进程共享，因此可以减少内存的使用。

5. 动态库如何从磁盘加载到内存？

（1）动态库如何载入内存？

如果动态库已经在内存里了，那就直接向当前进程的页表添加映射关系；然后动态库的代码载入该进程的共享区；然后进程就可以访问动态库的代码啦～

（2）进程如何访问动态库的代码？（通过相对地址）

6. 解决动态库加载问题

或许你会有一个疑问：为什么前面 gcc 那里已经指明了动态库的头文件路径和库的路径，系统还是会报错说找不到库？其实很简单，就是你只是告诉了 gcc 去哪个路径找头文件和库，可是最后链接的事是由操作系统的加载器来做的，而你并没有告诉操作系统的加载器你库的路径，因此你可以通过一下方式来告诉系统（加载器）库的路径：

• 把库放到程序搜索库的默认文件里，如 /lib
• 把库与程序搜索库的默认文件建立软连接，如 mylib -> /lib
• 把自己的库路径添加到环境变量 LD_LIBRARY_PATH 中
• 在 /etc/ld.so.conf.d 中建立自己的配置文件，然后重新 ldconfig 即可（永久有效）