Tips--lib静态库调用外部函数

前言

lib静态库最常见的场景是外部函数来调用lib库中的函数，但是存在有些场景，需要lib库和外部函数做一个交互，这种场景往往存在于内存资源和计算资源有限的单片机中，部署在单片机上的算法库尝尝需要调用主机上的函数。因为资源限制问题，单片机无法加载动态so库，所以需要实现静态lib主动调用主机代码的一些函数，这种情况下，应该怎么处理呢？

1. 注册函数与回调函数

使用注册函数就可以实现这个功能，注册函数是以函数指针参数的形式去调用各个函数，这涉及到回调函数和注册函数的关系。注册函数就像一个酒杯，而回调函数像各种酒品，比如白酒，红酒，果酒，注册函数可以自己选择装哪种酒品，二者的关系可以从下述代码中看出：

#include

/* 函数指针 */ 
typedef int (*ptrFunc)(int, int);
/* 声明 */
int Register(ptrFunc callBack, int a, int b);

/* 回调函数 */
int fun1(int a, int b){
	return a + b;
}
int fun2(int a, int b){
	return a - b;
}

/* 注册函数 */ 
int Register(ptrFunc callBack, int a, int b) {
	int res = callBack(a, b);
	printf("res = %d\n", res);
	return 1;
}

/* main */
void main(){
	int a = 3;
	int b = 1;
	/* 回调函数fun1 */
	Register(fun1, a, b);
	/* 回调函数fun2 */
	Register(fun2, a, b);
}

如上述代码，注册函数可以随意调用回调函数，但是要确保回调函数的参数类型和注册函数的参数类型是一样的。

2. lib库的生成

那回调函数和注册函数怎么解决我们的问题呢？我们只需要在lib库中注册一个我们想要调用的函数类型即可，函数的实现在主机上，这样lib库就可以调用我们主机中的函数了。比如我们想在lib库中调用我们的主机中fun1()的函数，我们的lib库的头文件和C文件可以这么写：
头文件， libTest.c

#ifndef _LIBTEST_H
#define _LIBTEST_H

/*
注意，函数指针和声明应该放在头文件中，方便加载lib库的时候可以找到注册函数
*/
/* 函数指针 */ 
typedef int (*ptrFunc)(int, int);
/* 声明 */
int Register(ptrFunc callBack, int a, int b);

#endif

C文件，libTest.c

#include
#include "libTest.h"  // 注意引入头文件

/* 注册函数 */ 
int Register(ptrFunc callBack, int a, int b) {
	int res = callBack(a, b);
	printf("res = %d\n", res);
	return 1;
}

然后直接生成lib库即可，具体生成lib库的方法可以参考《Visual Studio 2019：创建静态库》

3. lib库调用外部函数

生成lib库之后，我们需要在C工程实现fun1函数并把lib库加载进来即可，常用的两种加载lib库的方式有两种，

• 第一种是利用#pragma comment的方法，具体的代码实现如下：
  readLib.c文件：

#include "..\libTest\libTest.h"  // 此处需要包含lib库的头文件，..\是上层目录， .\是本层目录
#pragma comment(lib, "libTest.lib")  // 利用pragma comment调用lib库

/* 实现lib库要调用的主机函数 */
int fun1(int a, int b) {
	return a + b;
}

void main() {
	/* 在主函数中直接引用注册函数 */
	Register(fun1, 1, 8);
}

这种方法在Visual Studio中还需要添加附加库路径，具体方法为：
右击工程名–>属性–>链接器–>常规–>附加库目录
在附加库目录中添加你lib库的绝对路径即可。
运行结果为：

• 第二种是直接把lib库添加到工程中,如下图所示：
  
  具体的代码实现如下：
  readLib.c文件：

#include "..\libTest\libTest.h"  // 此处需要包含lib库的头文件，..\是上层目录， .\是本层目录

/* 实现lib库要调用的主机函数 */
int fun1(int a, int b) {
	return a + b;
}

void main() {
	/* 在主函数中直接引用注册函数 */
	Register(fun1, 1, 8);
}

运行结果为：

4. 总结

通过lib库调用外部函数，总结下来一句话，lib注册一个和要调用函数参数类型一致的函数，然后再本机函数中，进行实现即可。

参考链接

1. C语言 - 注册函数、回调函数(callback)以及多态的实现
2. Visual Studio 2019：创建静态库
3. C静态库（lib）及动态库（dll）的创建及调用
4. C/C++ 静态链接库（lib）的三种常用调用方式