Linux静态库与动态库的创建

学习C语言时，第一个例子肯定是Hello world的程序，里面用到printf函数，可是我们很少有人会知道，printf函数与我们自己程序的关系，查查资料后知道，这里涉及到动态库和静态库的概念，深入了解后发现静态库很简单，但动态库有点麻烦，继续探究后发现麻烦的制造者是一个叫soname的家伙，下面我们从动态库和静态库的基本概念讲起，一步步剖析。对于程序员来说，很多常用的和与底层有关的函数不需要我们自己去编写，已经有人替我们编好了，它们是以库的形式呈现在我们程序员眼前供我们调用，库的本质就是很多个目标代码（可执行程序，后缀为o）的集合，这些库分为动态库和静态库。程序编译后方可以执行，动态库和静态库的区别主要在编译和执行过程，使用静态库，程序编译时把静态库里的相关可执行程序编译到可执行程序里，这样程序执行时就可以独立执行，相反使用动态库就不一样了，程序编译时动态库里的相关可执行程序并没有编译到程序里，而是执行的时候动态加载进去。这两种做法各有优缺点，使用静态库的程序可移植性好，但程序比较大，程序升级很不方便，同时使用动态库的程序可移植性不好，但程序小，程序升级很方便。从他们的优缺点分析，对于静态库，相同的代码可能存在于很多不同的程序中，但动态库只需要一个，不同的程序可以一块共享，这样对资源的节省是很给力的，同时给动态库的升级带来很大的方便。静态库的创建和使用。1、静态库创建。gcc –c x.car crs libname.a x.o gcc –c x.c：生成x.o。libname.a：静态库名称。x.o：共享库中的目标文件，后面可以跟很多个，x为目标文件名。2、静态库的使用gcc –static test.c –lname –L .–static：声明使用静态库test.c：要编译的文件-lname：要使用的静态库，name对应上面的。-L .：静态库libname.a所在目录。静态库就这两步，很简单，它对空间的要求和升级的不便是不可忍受的，所以我们一般选择动态库。既然我们选择了动态库，那就带来个问题，我们在程序执行的时候怎么去找动态库和实现版本兼容？有人可能想，这还不简单，去动态库文件所在目录去搜索你想要的函数，我只能说想法是好的，但不现实，一般我们有很多不同的库，万一你要的函数在最后一个库里怎么办，解决办法是让可执行程序中包含你所使用的动态库名，同时还有版本兼容问题，对于同一个函数，可能有好几个版本的库文件，他们是不兼容的，万一你选错了怎么办，解决办法是给动态库名加上有等级的版本号。要解决上面的问题，要用到soname这个概念，理解它分为三步：动态库的创建阶段。gcc –fPCI –c x.cgcc –shared –Wl,-soname,libname.so.x –o libname.x.x.x x.ogcc –fPCI –c x.c：生成相对地址的目标文件。-shared：生成的是共享库。-Wl,-soname,libname.so.x：给生成的动态库起别名，其中name和x是可变的。-o libname.x.x.x：共享库的名字，3个x为版本号，name和x是可变的。x.o：共享库中的目标文件，后面可以跟很多个，x为目标文件名。  这样就可以创建动态库，同时给动态库起了个别名（soname），通过这个别名就能解决上面的找动态库和版本兼容问题，很神奇吧，原理是什么呢，这要先讲讲动态库的实际名libname.so.x.x.x，name是动态库标识名，它后面的3个x分别是大版本号，小版好，维护号。它们的区别是，大版本号在改变库里的任何函数接口时才进行改变，接口变以后，前面用到这个函数的程序就不能运行了，小版本号是不改变任何函数的接口，只加了几个新的函数，这样前面的程序也能运行，维护号是修改现有函数的bug时才改变。而我们的soname中name和实际名是一样的，但只有大版本号，这样就能解决版本兼容问题，如果你没有改大版本号，这时只需要把新动态库库覆盖掉旧动态库就行了，但如果大版本号改了，那新旧动态库要同时存在，同时soname的x也有新旧之分，新程序需要新soname，旧程序需要旧soname。程序的编译阶段。gcc test.c –lname –L .-lname：要使用的动态库，name对应上面的。-L .：动态库libname.so所在目录。第一步把动态库建好了，我们现在是在使用动态库，我们知道编译过程中是不会把实际目标代码编译进可执行程序的，这是动态库的特点，那这一步的-lname的目的是什么呢？它的目的是给可执行文件传递个动态库的信息，你执行的时候需要这个动态库，那-L .又是干什么的呢？我们从第一步知道，动态库为了实现版本兼容，后面会跟版本号，问题来了，我们又不知道版本号，那怎么办呢？-L .指定libsoname.so所在的目录，而libname.so是个软链接文件，它链接到实际的库文件，而实际的库文件中会有soname的信息，这样就把soname的信息保存在生成的可执行代码中。这样程序执行的时候就回去找soname，同时使我们编译时不需要知道实际的版本号。ln –s libname.so.x.x.x libname.so 程序的执行阶段这是看结果的一步，看程序能否正确执行，也就是说能否找到动态库并保持版本兼容，由于程序执行时会去找soname这个动态库，但我们发现soname和实际动态库名是不一样，soname只有大版本，而实际的动态库有三个版本号，这可怎么办？不要当心，和第二步一样，创建软连接指向实际的动态库文件就可以了。也可以指向libsoname.so，这样实现了双重软链接，但本质是不变的，就是指向实际的动态库文件。ln –s libname.so.x.x.x libname.so.x或者ln –s libname.so libname.so.x（双重链接）