C语言静态/动态链接库的用法小记

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0x01 链接库的简单理解与编译

库文件简单了说就是包含了别人（或者自己）已经写好的代码，可以直接调用的其内部函数的文件。库文件又包含动态库文件和静态库文件。为什么有静态库和动态库的区别，我简单的介绍一下我所理解的什么是静态库，什么又是动态库。

静态库

Linux系统下后缀名为*.a
Windows系统下后缀名为*.lib

调用静态库，在编译器进行编译过程中，在有需要调用到库文件内部函数的地方，编译器会将静态库里的函数实现过程，拷贝到函数调用的地方。在编译好的程序运行时，不需要依赖库文件，可以独立运行。库文件对代码复用性很高，容易理解也容易使用，对提高开发速率有很大帮助，不需要自己造轮子。

Linux下生成静态库文件

$ gcc -c [FileName].c  // 生成*.o文件$ ar -crv [FileName].a [FileName].o        // 生成*.a文件

动态库

Linux系统下文件名格式为lib*.so
Windows系统下后缀名*.dll

上面介绍了静态库在编译过程中，编译器会将函数实现拷贝到可执行文件中，所以在程序运行时会占用一定的资源，造成资源浪费，而且在库文件的版本更新中，一点微小的改动，就需要对整个程序进行重新编译发布，在使用者使用过程中，这是得不偿失的。而动态库，则改进了静态库的这些缺点。简单介绍两个方面：

1、静态库在编译过程中不需要将代码编译到可执行程序中，在程序运行时需要调用的时候才加载。解决了在开发程序中使用静态库版本更新的问题，使用动态库不需要将自己编写的程序重新编译，更新库和更新程序是独立的两项任务。
2、可以实现库共享，不同程序的相同功能代码的实现可以只需要一份库文件提供调用，比如jpeg图像编码功能，很多程序都需要进行图像处理，简单的Logo头像的显示到复杂的平面设计，不同的软件可能使用的都是同一份库文件。

虽然动态库相对静态库优化了很多缺点，但并不是说可以完全不需要静态库。在内部开发的时候，两个同事对同一个项目的不同子功能进行开发，这些功能具有相互联系，但是又不希望对外部人员提供引用，在程序发布时，打包编译所有的代码实现都编译到程序中。

Linux下编译生成动态库文件

$ gcc -fPIC -c [FileName].c$ gcc -shared -o lib[FileName].so [FileName].o

也可以一句话编译

gcc -fPIC -shared [FileName].c -o lib[Name].so

0x02 库的编程使用

我主要使用简单的编程实例介绍动态库的使用，静态库的使用方法与之相同。

我所举的例子中编写了3份文件

1、libtest.c // 库函数实现，最终将此文件编译成库文件
2、test.h // 测试头文件，文件内只有一个结构体变量
3、main.c // 测试代码主函数的实现

ps: test.h头文件中只提供了一个结构体，库文件并不提供新的变量类型引用，新的变量一定需要定义

直接呈上代码
test.h:

/** test.h **/#ifndef TEST_H#define TEST_Htypedef struct {    int  a;    char b;}Test_t;#endif

libtest.c:

/** libtest.c **/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "./test.h"int fun1(int a){    return a*2;}Test_t *fun2(Test_t a){    a.a++;    a.b = 's';    Test_t *b = malloc(sizeof(Test_t));    *b = a;    return b;}

很简单的内容，两个函数，fun1()和fun2()
先编译库文件 libtest.so

$ gcc -fpic -shared libtest.c -o libtest.so

main.c:

/** main.c **/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "./test.h"int main(){    //struct TEST_T A;    Test_t A;    A.a = 10;    A.b = 'w';    printf("[init] Test.a = %d\t", A.a);    printf("[init] Test.b = %c\n", A.b);    printf("\n");    printf("[call] fun1() = %d\n", fun1(A.a));    printf("\n");    Test_t *B;    B = (Test_t *)fun2(A);  // 加强制转换    printf("[call] fun2().a = %d\n", B->a);    printf("[call] fun2().b = %c\n", B->b);    printf("\n");    free(B);}

编译主程序

$ gcc main.c -L./ -ltest -I./ -o main

0x03 测试

wangsansan@ubuntu$ ./main[init] Test.a = 10  [init] Test.b = w[call] fun_test() = 20[call] fun2_test().a = 11[call] fun2_test().b = swangsansan@ubunut$ 

最后上一张比较凌乱的组合图，有两个地方说明了一下。

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