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【Linux】基础IO —— 动静态库的制作与使用

🌈欢迎来到Linux专栏~~动静态库的制作与使用


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动静态库的制作与使用

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一.动态库 & 静态库

可能大家都快要忘记了这方面的知识,下面来复习一下 ,也可以来看看这篇博客->🔥动静态库🔥
在Linux中,一般库分为两种:动态库和静态库,它们就是文件!

  • 静态库 :库文件以.a为后缀
  • 动态库 :库文件以.so为后缀

库文件的命名规则:lib

name

.so 或者 lib

name

.a [.后面可能跟其他的内容]

库的真实名字掐头去尾就是库名称。即去掉lib前缀并去掉.so/.a后缀,如上文中的c库

(在

windows

中,动态库以.lib为后缀,静态库以.dll为后缀)

我还记得

gcc

在编译的时候动态链接编译的,如果需要静态链接编译 则要带

-static

在这里插入图片描述

可以观察到动态链接时文件体积较小,静态链接时文件体积较大。
原因很简单嘛,静态链接是把库文件的有关代码拷贝到我的可执行文件中,因此生成的文件比较大,可移植性较好。而动态链接,是在程序执行时由运行时链接文件加载库(地址),这样可以节省内存和硬盘的空间

我们买的云服务器没有内置语言的静态库,而只有动态库,需要

yum

安装C/C++静态库

sudo yum install glibc-static
sudo yum install libstdc++-static

二. 制作静态库

问了一个小问题:库里面要不要main函数呢?

  • 答案是不能有,库是给别人用的,两个main函数会冲突

准备工作:在这里插入图片描述

不出意外,编译成功了

在这里插入图片描述
但库的制作只是这么简单?这还远不能称为制作库

我们知道编译时,只要把源文件编译成

.o

文件,再将其链接起来成为一个可执行程序

在这里插入图片描述

这下问题来了,我只把编好的

.o

.h

给人家,别人能用吗?

答案是:可以的

在这里插入图片描述

但是如果.o文件过多呢?
我们可以**把一堆

.o

文件以某种方式打包,这种过程叫做形成库**

🌈制作(编写者角度)

mklib目录下写这样一个Makefile ~

在这里插入图片描述

💦 1. 将库文件全部编译为

.o

💦 2. 再用

ar

命令,把所有的

.o

打包在一起

可是怎么样打包呢?

ar -rc libname.a [待打包.o]//举例:
ar -rc libhello.a mymath.o myprint.o
  • ar是gnu的归档工具(Archive files),相当于打包成指定名称的文件
  • rc表示replace and create

hello库 —— include(包含库的所有头文件) —— lib (包含对应的库文件)

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

这样就打包了库

🌈使用(使用者角度)

立即把装好的库,拿来用一下

在这里插入图片描述

编辑main.c的时候发现一大堆错误

在这里插入图片描述

这下咋搞呢?

  1. 库的安装把头文件和库文件拷贝进系统中(不建议:第三方库没经过测试,会污染其他的头文件) 头文件 gcc的默认搜索路径是 : /usr/include;库文件的默认搜索路径是: /lib64 or /usr / lib64
  2. 硬使用显性的告诉编译器各种文件在哪在这里插入图片描述 因为不在当前路径上,也不在库上,所以搜索不到

🌍直接编译会报错:找不到头文件。那当然找不到,编译器并不会查找你同级目录下目录中有啥, 因此要带

-I./lib

,指明在当前目录下的lib目录下找;

🌍又报错说找不到库函数的实现,因此带

-L./lib

,要告知库路径在哪儿

🌍但是实际情况可能有很多库,编译器也不知道链接这个路径下哪个库,因此同时要指定库。

-lhello

(-l+库名)

在这里插入图片描述

  • -I:指明头文件搜索路径
  • -L: 指明库文件搜索路径
  • -l: 指明要链接哪个库

三. 制作动态库

🥑制作

🎨还是要将库文件全部编译为

.o

,只不过要带选项

-fPIC

,形成与位置无关码

gcc -fPIC -c mymath.c -o mymath.o

什么叫做与位置无关的目标二进制文件呢?
静态库使用的是绝对编址,动态库采用相对编址(段地址 + 偏移),无需精准的地址

举个例子:
在这里插入图片描述

🎨 要把库打包,我们不再使用ar命令,记得带选项

-shared

告诉gcc形成动态库了而不是可执行程序

gcc -shared myprint.o mymath.o -o libhello.so

在这里插入图片描述

🎨接下来就是在makefile形成库并且打包发布的过程,形成动态库和静态库

在这里插入图片描述

🥑使用

tar打包 发到网上

tar czf mylib.tgz output

在这里插入图片描述

🌊同样的我们需要指定路径搜索头文件

-I./lib

,同样的也需要指明库文件的搜索路径

-L./lib

,同样的也要指明链接哪个库

gcc main.c -I output/include -L output/lib -lhello

在这里插入图片描述

编译器默认的就是动态链接

  • 如果是只有静态库,就会把静态库拷贝进a.out中,gcc只能对该库进行静态链接
  • 如果动静态库同时存在,默认就用动态库
  • 如果我就想用静态库:-static摒弃默认优先使用动态库的原则,使用静态库

但是**一运行

./a.out

就报错了。因为静态库把目标模块直接拷贝进去,运行时不需要再找;而动态库,编译时需要找,运行时也需要加载动态库**

**在这里插入图片描述**静态库文化和本身的代码是放在了一起的;如果有重复的进程要调用,动态库:直接建立页表与内存的映射关系,也就可以跳转访问了;所以动态库加载一次就可以被多个进程所共同使用。静态库:多少次调用就有多少个拷贝,如果是十个一样的程序调用,那可能有9个是重复的

可是刚刚我编译时不是已经告诉了库路径了吗?为什么还是说我找不库? 奇怪

⚡但这只是告知了编译器gcc头文件库路径在哪里,当程序编译完成后,已与编译器无关,运行的时候加载器还是不知道它们在哪儿(所以报错)

也就是形成了

a.out

后,要和系统说动态库在哪

✨ 于是 —— 咱们需要在运行时前一步告知系统库在哪,有这样4种常见做法:

  1. 动态库头文件拷到共享库路径/lib64下(强烈不建议,污染)
  2. 通过导入LD_LIBRARY_PATH这个环境变量,指明程序启动后动态库的搜索路径(最推荐的)在我们的服务器一般是空空如也的 —— 接下来我们导入进去
export LD_LIBRARY_PATH=路径     #导入环境变量

在这里插入图片描述
当然了,这种在命令行设置的环境变量,只在本次会话有效,退出登陆后再进来就没了。

  1. 如果想让环境变量永久生效,可以把它添加到登陆的启动脚本里(强烈不推荐) 比如vim ~/.bash_profile或者vim ~/.bashrc
  2. 修改系统文件:配置系统文件/etc/ld.so.conf.d/,是系统搜索动态库的路径,这种做法可以永久生效在这里我们打开任意一个看看,其中也不过是一个配置路径我们需要以sudo提升权限 进入:①添加配置文件,②在其中添加库的搜索路径,③并更新缓存。

在这里插入图片描述
然后我们执行,更新配置文件的缓存

ldconfig     //更新库路径缓存

后面就开始生效了(再次登录也有效)

在这里插入图片描述

如果你把这配置文件删了,那当然又不行了

[root@VM-24-5-centos ld.so.conf.d]# rm oneManBand.conf
[root@VM-24-5-centos ld.so.conf.d]# ldconfig

我们还是推荐添加环境变量的,虽然麻烦点,但是为了后面熟悉上手

为什么要有库?

  1. 使用库的角度:站在巨人的肩膀上,库的存在可以大大减少我们开发的周期,提高软件本身的质量
  2. 写库人的角度: 1.简单 2. 代码安全(不暴露底层代码)

总结一下

📢写在最后

基础IO总算完结了,进程通信我来了

在这里插入图片描述

标签: linux 运维 服务器

本文转载自: https://blog.csdn.net/qq_42996461/article/details/127984712
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