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熟悉Linux 下静态库.a 与.so 库文件的生成与使用——实例
程序环境：VMware® Workstation 15 Pro-15.0.0，Ubuntu16.04 LTS，gcc -5.4.0
摘要：我们通常把一些公用函数制作成函数库，供其它程序使用。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。
本文主要通过举例来说明在Linux 中如何创建静态库和动态库，以及使用它们。 关键字：Linux，静态库，动态库 相关知识：gcc，ar
知识拓展：
ar是Linux系统的一个备份压缩命令，用于创建、修改备存文件（archive），或从备存文件中提取成员文件。ar命令最常见的用法是将目标文件打包为静态链接库。
一、 静态库的生成与调用
1. 主要函数编译
该过程主要进行生成.h、.c、以及主函数（main.c）
①在熟悉的目录下建立一个test文件夹，放入此次实例程序mkdir test
进入该文件夹
cd test
②编译sub_1.h、sumfloat.c、subfloat.c、main1.c程序
用vim，nano或者gedit编写以下程序
sub_1.h代码如下：
#ifndef sub_1H //声明头文件#define sub_1H //宏定义#include//预处理#include //预处理float sumfloat(float,float); //声明sumfloat函数float subfloat(float,float); //声明subfloat函数#endif //结束
sumfloat.c代码如下：
#include"sub_1.h" //预处理float sumfloat(float a,float b) //sumfloat函数,浮点求和{ a+=b; return a;} subfloat.c代码如下：
#include"sub_1.h" //预处理float subfloat(float a,float b) //subfloat函数，浮点相减{ a=a-b; return a;} main1.c代码如下：
#include"sub_1.h" //预处理void main(){ float x,y; float a=12,b=13; //a=12,b=13 x=sumfloat(a,b); //x=a+b y=subfloat(a,b); //y=a-b printf("%f+%f=%f\n",a,b,x); //打印浮点相加的值 printf("%f-%f=%f\n",a,b,y); //打印浮点相减的值} 
2. 生成主要函数.o文件
gcc -c sumfloat.c subfloat.c
知识拓展：
gcc 是 Gnu 的 c 编译器， gcc 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[预处理器cpp] 2、将预处理后的文件转换成汇编语言, 生成文件 .s [编译器egcs] 3、有汇编变为目标代码(机器代码)生成 .o 的文件[汇编器as] 4、连接目标代码, 生成可执行程序 [链接器ld] 其中参数详解如下： -c：只编译，不链接成为可执行文件，生成.o文件 -o：链接生成可执行文件，默认生成a.out文件，但可以对生成的可执行文件进行命名
3. 生成静态库.a
ar crv libafile.a sumfloat.o subfloat.o
知识拓展：
ar命令可以用来创建修改库，也可以从库中提出单个模块。一般多用来生成静态库。 参数详解： -c：创建一个库。不管库存不存在都将创建 -r：在库中插入模块（替换） -v：程序执行时显示详细信息
4. 调用静态库并生成工程文件
gcc -o test main1.c libafile.a
./test
size test
二、 动态库的生成与调用
声明：本博客的动态库与静态库是分别在不同的目录下进行的编译，这里的可执行文件名一致并没有发生冲突，但如果是在同一个目录下，请将两个不同的可执行文件进行不同命名。
1. 主要函数编译
主要函数沿用以上静态库所编译生成的sub_1.h、sumfloat.c、subfloat.c、main1.c，但.o文件不同。
2. 生成主要函数.o文件
gcc -c -fpic sumfloat.c subfloat.c
知识拓展：
-fpic： 作用于编译阶段，告诉编译器产生与位置无关代码(Position-Independent Code)，则产生的代码中，没有绝对地址，全部使用相对地址，故而代码可以被加载器加载到内存的任意位置，都可以正确的执行。这正是共享库所要求的，共享库被加载时，在内存的位置不是固定的。(小模式，代码少)
3. 生成动态库.so
gcc -shared *.o -o libsofile.so
知识拓展：
参数详解： -shared：生成共享库 *.o：将当前文件目录下的.o文件批操作
4. 调用动态库并生成工程文件
gcc -o test main1.c libsofile.so
如果直接进行编写可执行文件，会出现报错。
因为在动态库中，程序运行时，先是到/usr/lib 中找动态库文件的，所以我们需要将libsofile.so拷贝到/usr/lib中去，输入以下命令：
sudo cp libsofile.so /usr/lib
现在再输入命令
gcc -o test main1.c libsofile.so
这时就不会报错了，并生成test可执行文件。
这里提供一下解决报错的
方法二 gcc -o test main1.c -L -lname 其中， -L：表示在当前目录下，可自行定义路径path，即使用-lpath 即可。 －lname：name:即对应库文件的名字(除开lib)，即若使用libafile.a，则name 为afile；若要使用libsofile.so，则name 为sofile。
./test
size test
三、 二者之间的联系与区别
①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。
②当静态库和动态库同名时，gcc 命令将优先使用动态库，默认去链接/usr/lib 和/lib 等目录中的动态库，所以在生成动态库时可以进行路径链接不用进行拷贝操作。 ③在静态库与动态库的可执行文件的大小比较中，发现动态库的可执行文件大小较于静态库的小很多。通过查找资料也证实了这一点，静态库是直接将需要的代码连接进可执行程序；动态库是在需要调用其中的函数时，根据函数映射表找到该函数然后调入堆栈执行。文件大小关系应该是做成静态库可执行文件本身比较大，但不必附带动态库。做成动态库可执行文件本身比较小，但需要附带动态库。四、 总结
在此次实例中，我理解到库在编程中是很重要的概念，在库中可以进行链接各种.c文件，在主函数中就可以直接调用库中的函数，不用在主函数中编译其他功能函数，减少了主函数的编译内容，对主函数也有了一定的拓展性。对静态库和动态库的调用，也使我熟悉了之间的命令操作，并在其中学习了静态库与动态库的联系与区别。
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