关于Linux下编译和使用动态链接库静态链接库

一、基本概念

1.1什么是库 在windows平台和Linux平台下都大量存在着库。 本质上来说库是一种可执行代码的二进制形式，可以被操作系统载入内存执行。由于windows和linux的平台不同（主要是编译器、汇编器和连接器的不同），因此二者库的二进制是不兼容的。本文仅限于介绍linux下的库。

1.2库的种类 linux下的库有两种：静态库和共享库（动态库）。二者的不同点在于代码被载入的时刻不同。 静态库的代码在编译过程中已经被载入可执行程序，因此体积较大。共享库的代码是在可执行程序运行时才载入内存的，在编译过程中仅简单的引用，因此代码体积较小。

1.3库存在的意义库是别人写好的现有的，成熟的，可以复用的代码，你可以使用但要记得遵守许可协议。现实中每个程序都要依赖很多基础的底层库，不可能每个人的代码都从零开始，因此库的存在意义非同寻常。共享库的好处是，不同的应用程序如果调用相同的库，那么在内存里只需要有一份该共享库的实例.

1.4库文件是如何产生的在linux下静态库的后缀是.a，它的产生分两步 Step1.由源文件编译生成一堆.o，每个.o里都包含这个编译单元的符号表;Step2.ar命令将很多.o转换成.a，成为静态库动态库的后缀是.so，它由gcc加特定参数编译产生。具体方法参见后文实例。

1.5库文件是如何命名的，有没有什么规范在linux下，库文件一般放在/usr/lib和/lib下，静态库的名字一般为libxxxx.a，其中xxxx是该lib的名称 动态库的名字一般为libxxxx.so.major.minor，xxxx是该lib的名称，major是主版本号，minor是副版本号.

1.6如何知道一个可执行程序依赖哪些库 ldd命令可以查看一个可执行程序依赖的共享库，例如#ldd/bin/lnlibc.so.6=>/lib/libc.so.6(0×40021000)/lib/ld-linux.so.2=>/lib/ld-linux.so.2(0×40000000)可以看到ln命令依赖于libc库和ld-linux库

1.7可执行程序在执行的时候如何定位共享库文件

当系统加载可执行代码时候，能够知道其所依赖的库的名字，但是还需要知道绝对路径。此时就需要系统动态载入器(dynamiclinker/loader) 对于elf格式的可执行程序，是由ld-linux.so*来完成的，它先后搜索elf文件的DT_RPATH段—环境变量LD_LIBRARY_PATH—/etc/ld.so.cache文件列表—/lib/,/usr/lib目录找到库文件后将其载入内存 如：exportLD_LIBRARY_PATH=’pwd’将当前文件目录添加为共享目录

1.8在新安装一个库之后如何让系统能够找到他如果安装在/lib或者/usr/lib下，那么ld默认能够找到，无需其他操作。如果安装在其他目录，需要将其添加到/etc/ld.so.cache文件中，步骤如下1.编辑/etc/ld.so.conf文件，加入库文件所在目录的路径2.运行ldconfig，该命令会重建/etc/ld.so.cache文件

二代码示例：

2.1准备好测试代码hello.h、hello.c和main.c；

hello.h(见程序1)为该函数库的头文件。

hello.c(见程序2)是函数库的源程序，其中包含公用函数hello，该函数将在屏幕上输出"Hello XXX!"。

main.c(见程序3)为测试库文件的主程序，在主程序中调用了公用函数hello。

 程序1: hello.h

#ifndef HELLO_H 
#define HELLO_H 
  
void hello(const char *name); 
  
#endif

程序2：hello.c

#include <stdio.h> 
void hello(const char *name) { 

        printf("Hello %s!\n", name); 
}

程序3：main.c

#include "hello.h" 
 int main() 
 { 
     hello("everyone"); 
     return 0; 
 }

代码很简单，然后就开始编译了。

2.2编译和使用Linux静态库文件

2.1.1编译静态库

首先将.c文件编译成二进制文件：

# gcc -c hello.c

现在目录下应该有如下文件：

将.o文件转化为静态链接库的的.a文件：

#ar rcs libmyhello.a hello.o

2.1.2使用静态链接库：

将hello.h，main.c,libmyhello.a三个问价，拷贝到一个新的目录下，这里我们可以看到hello.c文件已经被弃用了，然后使用如下命令编译可执行文件main.c并执行以下如下：

# gcc-o hello main.c -static -L. -lmyhello 

#./hello

Helloeveryon

说明：gcc会在静态库名前加上前缀lib，然后追加扩展名.a得到的静态库文件名来查找静态库文件,因此，我们在写需要连接的库时，只写名字就可以，如libmyhello.a的库，只写:-lmyhello

2.1.1编译东态库

首先将.c文件编译成二进制文件：

gcc -c -fPIC hello.c

现在目录下应该有如下文件：

将.o文件转化为动态链接库的的.so文件：

gcc -shared -fPIC -o libmyhello.so hello.o

2.1.2使用静态链接库：

将hello.h，main.c,libmyhello.a三个问价，拷贝到一个新的目录下，这里我们可以看到hello.c文件已经被弃用了，然后使用如下命令编译可执行文件main.c并执行以下如下：

# gcc-o hello main.c -static -L. -lmyhello 

#./hello

但是出现如下报错：

./hello: error while loading shared libraries: libmyhello.so: cannot open shared object file: No such file or directory

错误提示，找不到动态库文件libmyhello.so。程序在运行时，会在/usr/lib和/lib等目录中查找需要的动态库文件。若找到，则载入动态库，否则将提示类似上述错误而终止程序运行。有多种方法可以解决，

（1）我们将文件 libmyhello.so复制到目录/usr/lib中，再试试。

# mv libmyhello.so /usr/lib 

# ./hello

成功！

（2）既然连接器会搜寻LD_LIBRARY_PATH所指定的目录，那么我们可以将这个环境变量设置成当前目录：

先执行：

export LD_LIBRARY_PATH=$(pwd)

再执行：

./hello

成功！

（3）执行：  

ldconfig   /usr/zhsoft/lib     
  注:   当用户在某个目录下面创建或拷贝了一个动态链接库,若想使其被系统共享,可以执行一下"ldconfig   目录名"这个命令.此命令的功能在于让ldconfig将指定目录下的动态链接库被系统共享起来,意即:在缓存文件/etc/ld.so.cache中追加进指定目录下的共享库.本例让系统共享了/usr/zhsoft/lib目录下的动态链接库.该命令会重建/etc/ld.so.cache文件。

参考：

http://blog.csdn.NET/jiayouxjh/article/details/7602729

http://wenku.baidu.com/view/7d8602b265ce050877321301.html