Linux编程简介——静态链接库和动态链接库

有时我们需要将一组代码编成一个库，从而方便其复用。例如，我们调用的STL和系统函数都是以这种方式提供的。另外，当项目工程较大时，为了使其模块化方便分工，有时也需要将其创建自己的链接库。

链接库按照其链接方式可以分为动态链接库和静态链接库两种，本文主要介绍一下静态链接库的创建方式。

以一个简单的代码为例，这里有两个文件main.c和stack.c，这里打算把stack.c作为一个lib供main.c调用。

    /* stack.c */
    char stack[512];
    int top = -1;

    char pop(void)
    {
        return stack[top--];
    }

    void push(char c)
    {
        stack[++top] = c;
    }

    /* main.c */
    #include <stdio.h>

    char pop();
    void push(char c);

    void main(void)
    {
        push('a');
        push('b');

        printf("%c\n", pop());
    }

要把stack.c编成lib，需要经过如下两个步骤：

1. 通过gcc –c命令将stack.c编成stack.o
2. 通过ar命令将stack.o封装成libstack.a

    gcc -c stack.c
    ar  stack.o

执行完这两条命令后，就可以生成一个libstack.a的文件了，然后再链接的时候直接使用这个.a文件即可以生成执行文件。

    gcc -o run main.c -L. -lstack

这个链接命令并没有什么太多可介绍的，其中-L、-l参数用于指定链接库，在上一篇文章中已经介绍过，这里就不做更多说明了。

上述过程中，用到了条之前没见过的命令ar。ar是archive的缩写，也就是归档的意思，平时我们用得更多的是另一条归档命令tar。ar和tar的功能其实比较类似，但ar命令做了一些额外的处理，它会为被归档的目标文件中的符号建立索引，当和应用程序链接时，建立的这些索引将回收链接过程

ar命令的参数比较多，如果只是创建lib库的话，通常只用到了cr这两个组合参数。该命令是可以接受多个输入文件，统一合并到一个库中。

    ar cr libtest.a first.o second.o third.o

在通过ar创建lib后，可以通过ar -t命令查看该lib里打包了那些.o文件

    tianfang > ar -t libstack.a
    stack.o

此外，还可以通过nm命令来查看符号表等更多信息

    tianfang > nm libstack.a

    stack.o:
    00000000 T pop
    0000001b T push
    00000200 C stack
    00000000 D top

ar和nm的命令参数比较多，更多信息可以参考这篇文章：AR和NM命令的使用

最后，知道了ar只是一个打包的功能后，再回头来看看静态链接的过程，它其实只是把一堆.o文件打包成了一个.a文件，链接的时候仍然是从.a文件里面查找.o文件进行链接，和之前的编译方式并没有什么本质的区别。