【C】静态链接和动态链接

一、静态库和动态库

Linux的库文件一般分为静态库和动态库：

静态库(.a)：库文件以.a为后缀，程序在编译链接的时候把库的代码链接到可执行文件中。程序运行的时候将不再需要静态库 动态库(.so): 库文件以.so为后缀，程序运行的时候才会去链接动态库的代码，多个程序共享使用库的代码

二、理解库

如果不想给对方我们的源代码，我们可以选择给用户提供我们的.o可重定位目标二进制文件（gcc -c 文件）与.h头文件。让用户用我们提供的.o文件进行链接即可。在编译时，只要把源文件编译成.o文件在将其链接便可形成一个可执行的程序：

通过 gcc -o 链接目标文件，生成可执行程序：

我们可以把 .o 和 .h 文件提交给用户，可是如果有成百上千个，那一个个提供太过麻烦。因此为了让用户简单的使用库，我们就把所有 .o文件打包成一个包，给对方提供一个库文件即可。把多个文件合并成一个文件，这个文件就是库，打包的方式就分为了静态库和动态库。

三、制作静态库

创建Makefile

c 复制代码

libmymath.a: my_add.o my_sub.o
		ar -rc $@ $^

my_add.o: my_add.c
		gcc -c my_add.c -o my_add.o

my_sub.o: my_sub.c
		gcc -c my_sub.c -o my_sub.o

.PHONY: output
output:
		mkdir -p mylib/include
		mkdir -p mylib/lib
		cp -f *.a mylib/lib
		cp -f *.h mylib/include

.PHONY: clean
clean:
		rm -rf *.o libmymath.a

在Makefile中，$@和$^是自动变量，用于表示规则中的目标和依赖项。

$@表示当前规则的目标（target），即规则左侧的文件名。
$^表示当前规则的所有依赖项（prerequisites），即规则右侧的文件名。

在Makefile中，libmymath.a: my_add.o my_sub.o规则中的 $@ 表示 libmymath.a，即目标文件名。$^ 表示 my_add.o my_sub.o，即所有依赖项的列表。

当执行命令时，$@和$^会被替换为实际的目标和依赖项的文件名，以便进行相关操作。例如，ar -rc $@ $^ 中的 $@ 将被替换为 libmymath.a，$^ 将被替换为 my_add.o my_sub.o。因此，该命令最终将执行 ar -rc libmymath.a my_add.o my_sub.o，将 my_add.o 和 my_sub.o 打包成 libmymath.a 静态库。

output 是我们要生成的库

链接库：

c 复制代码

 gcc -o mytest my_test.c  -I ./mylib/include -L ./mylib/lib -lmymath

-I:指明头文件的搜索路径

-L:指明库文件的搜索路径

-l:指明要链接哪个库，带上库的名称（去掉前缀和后缀）

四、制作动态库

首先我们需要把库文件全部编译成.o文件，这里与静态库不同，需要带上选项 -fPIC,形成与位置无关码：

c++ 复制代码

gcc -c -fPIC my_add.c

动态库打包：-shared

c++ 复制代码

gcc -shared -o libmymath.so my_add.o my_sub.o

目录结构：

c 复制代码

➜  test tree
.
├── libmymath.so
├── Makefile
├── my_add.c
├── my_add.h
├── my_add.o
├── mylib
│   ├── include
│   │   ├── my_add.h
│   │   └── my_sub.h
│   └── lib
│       └── libmymath.so
├── my_sub.c
├── my_sub.h
├── my_sub.o
├── mytest
└── my_test.c

链接动态库：

c 复制代码

gcc -o mytest my_test.c -I mylib/include -L mylib/lib  -lmymath

报错了：

我们此时已经告诉了库文件，路径和库名称，选项已经给gcc带上了。但是我们当编译完之后，和gcc还有关系吗？答案是无关的，接下来运行是和OS有关的，动态库是运行时才加载的，所以程序运行起来，OS和shell也是需要知道库是在哪里的！而我们自己制作的库并没有在系统路径下，OS无法找到！如何找到动态库。

把库路径添加到环境变量LD_LIBRARY_PATH：

c 复制代码

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/zmm/playground/test/mylib/lib