day27.5-静态库，动态库

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一、前言

c语言程序编译的步骤（源文件到可执行文件的编译）：

预处理 -> 编译 -> 汇编 -> 链接

预处理：是使用预编译器cpp进行处理.c源文件和.h头文件，最终生成一个.i的文件。

gcc -E hello.c -o hello.i
或
cpp hello.c > hello.i

编译：是将预处理完的文件进行一系列的词法分析、语法分析、语义分析及优化，最后生成 .s 汇编代码文件。

gcc -S hello.i -o hello.s

汇编：将汇编代码转变成机器可以执行的指令， 每一条汇编代码几乎都对应着一条机器指令。

gcc -c hello.s -o hello.o 或者 as hello.s -o hello.o

链接：链接的作用就是我们这篇文章的重点，就是将我们编译出来的目标文件和我们代码所用到的库文件一起打包成一个可执行文件的过程。例如hello.c中的打印函数printf，这个函数不是凭空出现的，在链接的过程中就要连同对应库文件一起打包，最终可执行文件才能正常运行。

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二、静态库与动态库概念

2.1 C头文件的编译

对于<>文件，gcc会在系统预设包含文件目录(如/usr/include)中搜寻相应的文件

cpp-v：查看默认搜索头文件路径
对于””文件，gcc会首先当前目录中搜寻头文件，如没有则需要在编译选项中使用-I 头文件所在目录 到指定的目录下寻找头文件

2.2 库的概念

• 库函数：由某些组织或机构提供的，应用程序员可以直接调用。如Printf等

• 库：若干个函数的可执行代码，打包为库文件，提供了系统调用和c库的基本函数。

• 静态库：把需要的.c文件做出一个.a库文件，gcc编译时直接编译进可执行文件中。就只需要链接这个库文件。会让可执行文件变大。而且如果库文件更新了，可执行文件就需要重新编译

• 动态库：把需要的.c文件做出一个.so库文件，动态库中的代码是可执行文件在运行中加载执行的，gcc编译时不会编译进可执行的文件中。而是留好了记号，库文件更新了，可执行文件不用重新编译。

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三、静态库和动态库的使用

3.1 静态库

• 生成静态库：

  1. 把库函数所属的.c文件编译成.o文件
  2. 用ar命令归档，生成文件libmyc.a。ar -rc <生成的档案文件名> <.o文件名列表>(一般取名是 lib+名字+.a)

• 使用静态库
  假设头文件在includes目录中，生成的libmymath.a库在libs中

  1. 编译头文件：gcc -c main.c -I ./includes
  2. 链接静态库：gcc main.o -o main -L ./libs -lmymath (链接库的名字时只需要-l+名字，不用加前面的lib)

• 用makefile实现

  ALL := main                          # := 是递归赋值，即使变量已经被赋值了还能赋值
  CC := gcc
  CFLAGS := -Wall -g -I ./includes/    #wall：显示所有警告信息 -g：编译时生成调试信息 “-I ./includes/”表示将当前目录下的“includes”文件夹添加到头文件搜索路径中
  LDFLAGS := -L ./libs -lmamath        #-L ./libs -lymamath”。其中，“-L ./libs”表示将当前目录下的“libs”文件夹添加到链接库搜索路径中，“-lymamath”表示链接名为“libymamath.so”的库文件。
  SRC := $(wildcard *.c)               #用“wildcard”函获取当前目录下的所有.c文件
  OBJ := $(patsubst %.c, %.o , $(SRC)) #用“patsubst”函数将变量SRC中的每个文件名中的“.c”替换为“.o”
  $(ALL) : $(OBJ)
      $(CC) -o $@ $^ $(LDFLAGS)        #$@”表示规则的目标文件，“$^”表示规则的所有依赖文件。
  %.o : %.c
      $(CC) -c $< $(CFLAGS)            #编译所有的C源文件，生成对应的目标文件,其中$<表示的是第一个依赖文件，也就是当前正在被编译的c源文件
  clean:
      rm main *.o

  3.2 动态库

• 动态库的封装

对要封装的.c文件（假设是mymath.c）使用指令：gcc -o libmymath.so -shared -fPIC mymath.c

• 动态库的使用

编译：和静态库差不多，编译头文件：gcc -c main.c -I ./includes
再编译动态库：gcc main.o -o main -L ./libs -lmymath(记得去掉打头的lib和结尾的.so)
运行：先把编译的库的目录加入到环境变量中（设库目录是./libs）：export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:./libs(将./libs追加到环境变量的后面)。再启动执行文件

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