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       在widows平臺下，靜態(tài)鏈接庫是.lib文件，動態(tài)庫文件是.dll文件。在linux平臺下，靜態(tài)鏈接庫是.a文件，動態(tài)鏈接庫是.so文件。這里主要講在linux平臺下的動態(tài)庫和靜態(tài)庫的生成以及鏈接。本文主要參考【1】【2】【3】【4】

一、庫的基本知識

     首先說明要對庫有一個比較直觀的理解。庫是寫好的現(xiàn)有的，成熟的，可以復(fù)用的代碼?，F(xiàn)實中每個程序都依賴很多基礎(chǔ)的底層庫，不可能每個人的代碼都從零開始，因此庫的存在意義非同尋常。本質(zhì)上說來庫是一種可執(zhí)行代碼的二進(jìn)制形式（注，其本身不可執(zhí)行），可以被操作系統(tǒng)載入內(nèi)存執(zhí)行。

       靜態(tài)鏈接庫，之所以稱為“靜態(tài)庫”，是因為在鏈接階段，會將匯編生成的目標(biāo)文件.o與引用到的庫一起鏈接打包到可執(zhí)行文件中，因此對應(yīng)的鏈接方式為靜態(tài)鏈接。其實一個靜態(tài)鏈接庫可以簡單看成一組目標(biāo)文件(.o/.obj文件)的集合，即很多目標(biāo)文件經(jīng)過壓縮打包后形成的一個文件。靜態(tài)庫特點總結(jié)：

              1. 靜態(tài)庫對函數(shù)庫的鏈接是放在編譯時期完成

              2. 程序在運行時對函數(shù)庫再唔瓜葛，一直方便。

              3. 浪費空間和資源，因為所有相關(guān)的目標(biāo)文件和牽涉到的函數(shù)庫被鏈接合成一個可執(zhí)行文件。

       linux下使用ar工具（windows下用lib.exe）（具體的用法參考【5】），可以將目標(biāo)文件壓縮到一起，并且對其進(jìn)行編號和索引，一便于查找和索引。一般創(chuàng)建靜態(tài)鏈接庫的步驟如下：

        靜態(tài)鏈接庫的命名規(guī)則，庫的名稱和庫文件名稱不同，有聯(lián)系，假定庫名稱為"my_library_name"，那么起庫文件名為"lib[my_library_name].a"(方括號是為了區(qū)分，實際上沒有)

        動態(tài)鏈接庫，在程序編譯是并不會被連接到目標(biāo)代碼中，而是在程序運行時才被載入。不同的應(yīng)用程序如果調(diào)用相同的庫，那么在內(nèi)存里只需要有一份該共享庫的實例，規(guī)避了空間浪費問題。動態(tài)庫的一些總結(jié)：

           1. 動態(tài)庫把對一些庫函數(shù)的鏈接載入推遲到程序運行時期

           2. 可以實現(xiàn)進(jìn)程之間的資源共享，（動態(tài)庫也成為共享庫）

           3. 將一些程序升級變得簡單

           4. 設(shè)置可以真正做到鏈接載入完全由程序員在程序代碼中控制（顯式調(diào)用）

        Linux下gcc編譯的執(zhí)行文件默認(rèn)是ELF格式，不需要初始化入口，亦不需要函數(shù)做特別的聲明，編寫比較方便。與windows系統(tǒng)下的格式不同。與創(chuàng)建靜態(tài)庫不同的是，不需要打包工具，直接使用編譯器即可創(chuàng)建動態(tài)庫。

二、庫的編譯和鏈接

        下面使用一個例子來說明鏈接庫是如何生成與鏈接的。這個例子的源代碼參考【4】。這里有五個文件，頭文件“SoDemoTest.h”，三個cpp文件“one.cpp”、"two.cpp"、"three.cpp"，main函數(shù)實現(xiàn)文件“main.cpp”。

[cpp] view plain copy

1. #ifndef _SO_DEMO_TEST_HEADER_  
2. #define _SO_DEMO_TEST_HEADER_  
3. #include <iostream>  
4. using namespace std;  
5. void one();  
6. void two();  
7. void three();  
8. #endif  

[cpp] view plain copy

1. /* one.cpp */  
2. #include "SoDemoTest.h"  
3. void one(){  
4.     cout << "call one() function" << endl;  
5. }  

[plain] view plain copy

1. /* two.cpp */  
2. #include "SoDemoTest.h"  
3. void two(){  
4.     cout << "call two() function" << endl;  
5. }  

[cpp] view plain copy

1. /* three.cpp */  
2. #include "SoDemoTest.h"  
3. void three(){  
4.     cout << "call three() function" << endl;  
5. }  

[cpp] view plain copy

1. /* main.cpp */  
2. #include "SoDemoTest.h"  
3. int main(){  
4.     one();  
5.     two();  
6.     three();  
7.     return 0;  
8. }  

      gcc/g++的編譯參數(shù)，這里只介紹 -L 、-l、-include、-I、-shared、-fPIC

      -L ：表示要鏈接的庫所在的目錄。-L.  表示要鏈接的庫在當(dāng)前目錄， -L/usr/lib 表示要連接的庫在/usr/lib下。目錄在/usr/lib時，系統(tǒng)會自動搜索這個目錄，可以不用指明。

     -l (L的小寫)：表示需要鏈接庫的名稱，注意不是庫文件名稱，比如庫文件為 libtest.so，那么庫名稱為test

     -include ：包含頭文件，這個很少用，因為一般情況下在源碼中，都有指定頭文件。

      -I (i 的大寫)：指定頭文件的所在的目錄，可以使用相對路徑。

     -shared ：指定生成動態(tài)鏈接庫

     -fPIC：  表示編譯為位置獨立的代碼，不用此選項的話編譯后的代碼是位置相關(guān)的所以動態(tài)載入時事通過代碼拷貝的方式來滿足不同進(jìn)程的需要，而不能達(dá)到真正代碼共享的目的。

      生成鏈接庫

      第1步，生成目標(biāo)文件：g++ -c xxx.cpp

       第2步，創(chuàng)建靜態(tài)鏈接庫:  ar  cqs  libxxxx.a  xx1.o xx2.o xx3.o (參數(shù)選項請看【5】)

        第3步，程序中使用靜態(tài)鏈接庫

        第4步，創(chuàng)建動態(tài)鏈接庫 g++ -fPIC -shared -o libxxx.so xx1.cpp xx2.cpp xx3.cpp

       庫的鏈接，上面簡單演示了一遍庫的生成過程，但是還有很多細(xì)節(jié)沒有講清楚。以下問題需要注意：

       1. 鏈接過程中可能出現(xiàn)多種鏈接方式，需要使用一些參數(shù)來指定，下面只是一個演示，在測試時，自己填寫具體的名稱

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1. g++ testmain.o -o testmain -WI,-Bstatic -lstaticlib -WI,-Bdynamic -ldynamiclib  

 

      2. 鏈接過程中同一個庫（名稱相同）的靜態(tài)和動態(tài)兩種鏈接庫，在鏈接過程中，系統(tǒng)優(yōu)先選擇動態(tài)鏈接庫

     3. 動態(tài)鏈接庫路徑，系統(tǒng)默認(rèn)在/usr/lib 和/usr/local/lib兩個庫目錄搜索，自己定義的庫需要格外指定路徑（設(shè)定變量LD_LIABRARY_PATH）或者將其拷貝到這兩個目錄下，在上面的例子的測試過程，已經(jīng)有說明。當(dāng)然也可以將當(dāng)前路徑添加到/etc/ld.so.conf文件中或者/etc/ld.so.conf.d目錄下的一個文件中。

      4. 查看動態(tài)鏈接庫。有時候可能需要查看一個庫中到底有哪些函數(shù)，nm命令可以打印出庫中的涉及到的所有符號。庫既可以是靜態(tài)的也可以是動態(tài)的。nm列出的符號有很多，常見的有三種：

        一種是在庫中被調(diào)用，但并沒有在庫中定義（表明需要其他庫支持），用U表示；

        一種是在庫中定義的函數(shù)，用T表示，這是最常見的；

        另一種所謂的“弱態(tài)”符號，它們雖然在庫中定義，但可能被其他庫中的同名符號覆蓋，用W表示。

         使用ldd命令可以查看程序的庫依賴：

【1】博客園：C++靜態(tài)庫與動態(tài)庫

【2】CSDN：Linux 靜態(tài)庫&動態(tài)庫調(diào)用

【3】博客園：gcc/g++ 動態(tài)編譯和鏈接問題

【4】Linux公社：用g++編譯生成動態(tài)連接庫*.so的方法及連接

【5】CSDN：linux ar命令