【Linux】静态库与共享库

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一、库

库：

• 是一组预先编译好的方法的集合
• linux系统库存储的位置一般在/lib /usr/lib，在64位系统上有些库也可能被存储在/usr/lib.64下
• 库文件一般被存储在/usr/include下或其目录下。

库的分类：

• 静态库（命名规则：libxxx.a)
• 共享库/动态库(命名规则：libxxx.so)

二、动态库与静态库

• 静态库是指编译链接时，将库文件的代码全部加入到可执行文件中，这样运行时就不需要库文件了，但此时生成的可执行文件比较大。静态库的后缀名一般为“.a”。
• 动态库（共享库）是指在编译链接时并不将库文件的代码加入到可执行文件中，而是在程序执行时由运行时链接文件加载库文件，这样可以节省系统的开销。动态库的后缀名一般为“.so”。
• 在源程序中包含头文件时，如果所包含的头文件位于系统默认包含路径之内，只需给出头文件的名字即可，不需指定路径；如果所包含的头文件位于系统默认包含路径之外，则需要在编译时使用-I选项来指定头文件的路径。例如：
•                      gcc example.c -o example -I/home/xxx/include
• 头文件所对应的库文件，如果没有特别指定时，gcc会到默认的搜索路径下进行查找。如果库文件不在上述目录中，在编译时就需要使用-L选项来指定库文件的路径。例如：
•                      gcc example.c -o example –L/home/xxx/lib
• 说明：Linux系统中头文件的默认包含路径可以通过环境变量C_INCLUDE_PATH来设定，库文件的默认搜索路径可以通过环境变量LIBRARY_PATH来设定，程序运行时加载动态库的查找路径可以通过环境变量LD_LIBRARY_PATH来设定。

静态库使用方法

1.生成静态库

1. 先将所有要生成库文件的.c文件编译为.o文件
2. 创建静态库，使用ar命令
   1.  ar crv libxx.a xxx.o xxx.o  
   2.  其中，ar：生成静态库，c:创建库，r：将方法添加到库中，v：显示过程

2.静态库使用库

• 命令：
• gcc -o main main.c -L. -lxxx
  • -L：指明使用库
  • -l:指定库名的名称（不需要lib和扩展名.a)

3.对静态库举例

• 以该main文件为例，内部调用了add(相加函数)和max(求最大值)函数，输出求解结果：

• 如果在编译时，不加add.c和max.c就会报错，如下：

•  在该情况下，只有将add.c和max.c加上，才能如下图正常编译出来：

• 此时将max和add函数设为静态库foo使用，解决该问题(不调用add.c和max.c而正常运行)：

 图示为创建foo.h头文件以及在main函数加入foo.h头文件

• 做法：
• 1.生成静态库
  • 先将所有要生成库文件的.c文件编译为.o文件
  • 创建静态库，使用ar命令（ar crv libxx.a xxx.o xxx.o） 
• 2.使用库（gcc -o main main.c -L. -lxxx）
  • 

 根据上述步骤就可看出编译成功啦~

共享库    

1.引入共享库

• 静态库缺点：当你同时运行许多应用程序，并且它们都使用来自同一个函数库的函数时,内存中就会有同一函数的多个副本。而且在程序文件自身中也有多份同样的副本,这将消耗大量宝贵的内存和磁盘空间，因此引入共享库。
• 共享库：需要时才调用

2.共享库的生成

1. 先将所有要生成库文件的.c文件编译为.o文件
2. 打包生成共享库

                gcc -shared -fPIC -o libxxx.so xxx.o xxx.o

3.共享库的使用

        gcc -o main main.c -L. -l库名

4.注意：共享库需要放在标准路径下

        sudo mv libxxx.so  /user/lib

        补充：查看使用了哪些共享库

                ldd main

5.对共享库举例 

• 生成静态库
  • 先将所有要生成库文件的.c文件编译为.o文件
  • 打包生成共享库（gcc -shared -fPID -o libxxx.so xxx.o xxx.o）
    • 
• 使用库（gcc -o main main.c -L. -lxxx）
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•  上面的运行报错了因为没有将共享库移到标准库内，而系统查找时一般在标准库内，也就是lib位置，没找到，因此会报错，下面移动位置：

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 根据上述步骤就可看出编译成功啦~

共享库和静态库区别

•         静态库:方法包含到库里面，体积大;
•         共享库:方法没有包含进去,只是做了一个标记，体积小;共享库如果10个应用程序共享,那么磁盘上只有一份共享的库文件,而且运行加载时在内存中只加载了标记了的这一份库文件;而静态库,就是这10个应用程序都包含了这个库文件,那么10份的库文件都放在磁盘上了(占用磁盘空间),而且运行加载的时候占用内存空间(10份库文件都要加载);共享库便于升级。