Linux下动态库和静态库制作与调用
linux下动态库和静态库制作与调用 1.动态库和静态库简介 静态库是指在应用中，有一些公共代码需要反复使用，就把这些代码编译为“库”文件；在链接步骤中，连接器将从库文件取得所需的代码，复制到生成的可执行文件中。这种库称为其特点是可执行文件中包含了库代码的一份完整拷贝；缺点就是被多次使用就会有多份冗余拷贝。
动态库又称动态链接库英文为dll，是指dynamiclinklibrary 的缩写形式，dll是一个包含可由多个程序同时使用的代码和数据的库，dll不是可执行文件。动态链接提供了一种方法，使进程可以调用不属于其可执行代码的函数
静态库：在编译的时候加载生成目标文件，在运行时不用加载库，在运行时对库没有依赖性。
动态库：在目标文件运行时加载，对库有依赖性。
1.1 linux下动态库和静态库命令方式
动态库命名方式：libxxx.so。其中so是shared objecd的缩写，即可以共享的目标文件，lib为库的固定格式，xxx为库名称，.so为动态库后缀。
动态库命名方式：libxxx.a xxx静态库名称。linux 上的静态库，其实是目标文件的归档文件。
1.2 编译生成共享库示例 命令：gcc -fpic -shared -o libxxx.so xxx.c
此过程分为编译和链接两部分，-fpic是编译选项，pic表示要生成位置无关的代码，这是动态库的特性，-shared是链接选项，告诉gcc生成动态库而不是可执行文件。
上述命令等同于：
gcc -fpic -c xxx.c
gcc -shared -o libxxx.so xxx.o
如下代码为例实现动态库编译与调用：
[wbyq@wbyq shared]$ gcc -fpic -shared -o libmyfile.so ./src/*.c -i./include gcc -i 指定头文路径
1.3 动态库调用[wbyq@wbyq shared]$ gcc main.c -iinclude -lmyfile -l./lib gcc -l 指定动态库路径
gcc -l 指定动态库名字
1.4 程序运行[wbyq@wbyq shared]$ ./a.out ./a.out: error while loading shared libraries: libmyfile.so: cannot open shared object file: no such file or directory 错误原因：
系统动态库默认搜索路径： /lib 和 /usr/lib
解决办法1：将libmyfile.so 拷贝到/usr/lib或者/lib目录下。
解决办法2：修改系统环境变量，动态库环境变量：ld_library_path
修改环境变量示例：
export ld_library_path=$ld_library_path:/mnt/hgfs/ubuntu/shared/lib 注意：在命令行修改环境变量只对当前终端有效。
解决办法2：修改系统启动文件
ubuntu下开机普通用户启动文件：~/.bashrc ~/.profile
管理员用户：/.profile
修改~/.bashrc文件：
同步文件：source ~/.bashrc
2 linux静态库创建与调用 2.1 linux静态库的命令规则 静态库libxxx.a xxx静态库名称。linux 上的静态库，其实是目标文件的归档文件。
2.2 linux静态库创建步骤 (1)编写源文件，通过gcc -c生成目标文件。
(2)用ar归档目标文件，生成静态库。
(3)配合静态库，写一个使用静态库中函数的头文件。
(4).使用静态库时，在源码中包含对应头文件，链接是记得链接自己的库。
2.3 生成静态库[wbyq@wbyq shared]$ ar t ./lib/libmyfile2.a #查看静态库信息my_cat.omy_cp.omy_du.o[wbyq@wbyq shared]$ gcc main.c -l./lib -lmyfile2 -o app -iinclude #调用静态 3.gcc编译器常用选项 3.1 gcc基本用法 使用 gcc编译器的时候，我们必须给出一系列必要的调用参数和文件名称。 gcc 编译器的调用参数大约有100 多个，这里只介绍其中最基本、最常用的参数。
gcc 最基本用法：gcc [参数] [文件名称]
3.2 常用参数 -c 只编译：不链接成为可执行文件，编译器只是由输入的.c 等源代码文件生成.o 为后缀的目标文件，通常用于编译不包含主程序的子程序文件。
-o output_filename：确定输出文件的名称为 output_filename，同时这个名称不能和源文件同名。如果不给出这个选项， gcc 就给出预设的可执行文件 a.out。
-g：产生符号调试工具(gnu 的 gdb)所必要的符号信息，要想对源代码进行调试，我们就必须加入这个选项。
-o：对程序进行优化编译、链接，采用这个选项，整个源代码会在编译、链接过程中进行优化处理，这样产生的可执行文件的执行效率可以提高，但是，编译、链接的速度就相应地要慢一些。
-o2：比-o 更好的优化编译、链接，当然整个编译、链接过程会更慢。
-e：仅执行编译预处理；
-s：将 c 代码转换为汇编代码；
3.3 编译时指定库文件和头文件路径 -l：指定动态库路径(可以指定多个路径)。
示例： gcc test.c -o app -l/usr/lib -l ./lib
-i：指定头文件存放的路径(可以指定多个路径)。
示例： gcc test.c -i ./ -i /include
-l：指定库名称(可以指定多个路径)。
示例： gcc test.c -l my_test -l func
4.linux下采用dlopen调用动态库 4.1 dlopen调用动态库意义 为了使程序方便扩展，具备通用性，可以采用插件形式。采用异步事件驱动模型，保证主程序逻辑不变，将各个业务已动态链接库的形式加载进来，这就是所谓的插件。 linux 提供了加载和处理动态链接库的系统调用，非常方便。
生成动态库：gcc -fpic -shared libxxx.so -o xxx.c
4.2 dlopen系列函数介绍#include void *dlopen(const char *filename, int flags);函数功能：打开动态库形参：filename --动态库路径+名字 例：./lib/libmyfile.so flags --rtld_lazy使用时解析(暂缓解析) rtld_now --立刻解析返回值： handle --成功返回库引用信息，失败返回nullint dlclose(void *handle);函数功能：关闭动态库形参：handle --dlopen函数返回值void *dlsym(void handle, const charsymbol);函数功能：符号解析形参：handle --dlopen函数返回值 symbol --要解析的符号返回值：成功返回符号地址， 失败返回nullchar *dlerror(void); //打印错误信息 4.3函数解析示例#include ./include/my_file.h#include #include int main(){ int (*p)(const char *);//定义一个函数指针 /*打开动态库*/ void *handle=dlopen(./lib/libmyfile.so,rtld_lazy); if(handle==null) { printf(动态库解析失败%s\n,dlerror());//打印错误信息 return 0; } /*符号解析*/ p=dlsym(handle,my_cat); int res=p(main.c); printf(res=%d\n,res); p=dlsym(handle,my_du); p(main.c); //typedef unsigned int u32; typedef int (*my_cp)(const char *,const char *);//my_cp表示函数指针类型 my_cp test;//定义函数指针变量 test=dlsym(handle,my_cp); test(main.c,test.c); dlclose(handle);//关闭动态库} 4.4变量解析示例#include ./include/my_file.h#include #include int main(){ int (*p)(const char *);//定义一个函数指针 /*打开动态库*/ void *handle=dlopen(./lib/libmyfile.so,rtld_lazy); if(handle==null) { printf(动态库解析失败%s\n,dlerror());//打印错误信息 return 0; } /*符号解析*/ p=dlsym(handle,my_du); p(main.c); printf(-----------------------------------\n); /*解析变量*/ int *p2; p2=dlsym(handle,data); printf(*p2=%d\n,*p2); *p2=300; p(main.c); dlclose(handle);//关闭动态库}
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静态库：在编译的时候加载生成目标文件，在运行时不用加载库，在运行时对库没有依赖性。
动态库：在目标文件运行时加载，对库有依赖性。
1.1 linux下动态库和静态库命令方式
动态库命名方式：libxxx.so。其中so是shared objecd的缩写，即可以共享的目标文件，lib为库的固定格式，xxx为库名称，.so为动态库后缀。
动态库命名方式：libxxx.a xxx静态库名称。linux 上的静态库，其实是目标文件的归档文件。
1.2 编译生成共享库示例 命令：gcc -fpic -shared -o libxxx.so xxx.c
此过程分为编译和链接两部分，-fpic是编译选项，pic表示要生成位置无关的代码，这是动态库的特性，-shared是链接选项，告诉gcc生成动态库而不是可执行文件。
上述命令等同于：
gcc -fpic -c xxx.c
gcc -shared -o libxxx.so xxx.o
如下代码为例实现动态库编译与调用：
[wbyq@wbyq shared]$ gcc -fpic -shared -o libmyfile.so ./src/*.c -i./include gcc -i 指定头文路径
1.3 动态库调用[wbyq@wbyq shared]$ gcc main.c -iinclude -lmyfile -l./lib gcc -l 指定动态库路径
gcc -l 指定动态库名字
1.4 程序运行[wbyq@wbyq shared]$ ./a.out ./a.out: error while loading shared libraries: libmyfile.so: cannot open shared object file: no such file or directory 错误原因：
系统动态库默认搜索路径： /lib 和 /usr/lib
解决办法1：将libmyfile.so 拷贝到/usr/lib或者/lib目录下。
解决办法2：修改系统环境变量，动态库环境变量：ld_library_path
修改环境变量示例：
export ld_library_path=$ld_library_path:/mnt/hgfs/ubuntu/shared/lib 注意：在命令行修改环境变量只对当前终端有效。
解决办法2：修改系统启动文件
ubuntu下开机普通用户启动文件：~/.bashrc ~/.profile
管理员用户：/.profile
修改~/.bashrc文件：
同步文件：source ~/.bashrc
2 linux静态库创建与调用 2.1 linux静态库的命令规则 静态库libxxx.a xxx静态库名称。linux 上的静态库，其实是目标文件的归档文件。
2.2 linux静态库创建步骤 (1)编写源文件，通过gcc -c生成目标文件。
(2)用ar归档目标文件，生成静态库。
(3)配合静态库，写一个使用静态库中函数的头文件。
(4).使用静态库时，在源码中包含对应头文件，链接是记得链接自己的库。
2.3 生成静态库[wbyq@wbyq shared]$ ar t ./lib/libmyfile2.a #查看静态库信息my_cat.omy_cp.omy_du.o[wbyq@wbyq shared]$ gcc main.c -l./lib -lmyfile2 -o app -iinclude #调用静态 3.gcc编译器常用选项 3.1 gcc基本用法 使用 gcc编译器的时候，我们必须给出一系列必要的调用参数和文件名称。 gcc 编译器的调用参数大约有100 多个，这里只介绍其中最基本、最常用的参数。
gcc 最基本用法：gcc [参数] [文件名称]
3.2 常用参数 -c 只编译：不链接成为可执行文件，编译器只是由输入的.c 等源代码文件生成.o 为后缀的目标文件，通常用于编译不包含主程序的子程序文件。
-o output_filename：确定输出文件的名称为 output_filename，同时这个名称不能和源文件同名。如果不给出这个选项， gcc 就给出预设的可执行文件 a.out。
-g：产生符号调试工具(gnu 的 gdb)所必要的符号信息，要想对源代码进行调试，我们就必须加入这个选项。
-o：对程序进行优化编译、链接，采用这个选项，整个源代码会在编译、链接过程中进行优化处理，这样产生的可执行文件的执行效率可以提高，但是，编译、链接的速度就相应地要慢一些。
-o2：比-o 更好的优化编译、链接，当然整个编译、链接过程会更慢。
-e：仅执行编译预处理；
-s：将 c 代码转换为汇编代码；
3.3 编译时指定库文件和头文件路径 -l：指定动态库路径(可以指定多个路径)。
示例： gcc test.c -o app -l/usr/lib -l ./lib
-i：指定头文件存放的路径(可以指定多个路径)。
示例： gcc test.c -i ./ -i /include
-l：指定库名称(可以指定多个路径)。
示例： gcc test.c -l my_test -l func
4.linux下采用dlopen调用动态库 4.1 dlopen调用动态库意义 为了使程序方便扩展，具备通用性，可以采用插件形式。采用异步事件驱动模型，保证主程序逻辑不变，将各个业务已动态链接库的形式加载进来，这就是所谓的插件。 linux 提供了加载和处理动态链接库的系统调用，非常方便。
生成动态库：gcc -fpic -shared libxxx.so -o xxx.c
4.2 dlopen系列函数介绍#include void *dlopen(const char *filename, int flags);函数功能：打开动态库形参：filename --动态库路径+名字 例：./lib/libmyfile.so flags --rtld_lazy使用时解析(暂缓解析) rtld_now --立刻解析返回值： handle --成功返回库引用信息，失败返回nullint dlclose(void *handle);函数功能：关闭动态库形参：handle --dlopen函数返回值void *dlsym(void handle, const charsymbol);函数功能：符号解析形参：handle --dlopen函数返回值 symbol --要解析的符号返回值：成功返回符号地址， 失败返回nullchar *dlerror(void); //打印错误信息 4.3函数解析示例#include ./include/my_file.h#include #include int main(){ int (*p)(const char *);//定义一个函数指针 /*打开动态库*/ void *handle=dlopen(./lib/libmyfile.so,rtld_lazy); if(handle==null) { printf(动态库解析失败%s\n,dlerror());//打印错误信息 return 0; } /*符号解析*/ p=dlsym(handle,my_cat); int res=p(main.c); printf(res=%d\n,res); p=dlsym(handle,my_du); p(main.c); //typedef unsigned int u32; typedef int (*my_cp)(const char *,const char *);//my_cp表示函数指针类型 my_cp test;//定义函数指针变量 test=dlsym(handle,my_cp); test(main.c,test.c); dlclose(handle);//关闭动态库} 4.4变量解析示例#include ./include/my_file.h#include #include int main(){ int (*p)(const char *);//定义一个函数指针 /*打开动态库*/ void *handle=dlopen(./lib/libmyfile.so,rtld_lazy); if(handle==null) { printf(动态库解析失败%s\n,dlerror());//打印错误信息 return 0; } /*符号解析*/ p=dlsym(handle,my_du); p(main.c); printf(-----------------------------------\n); /*解析变量*/ int *p2; p2=dlsym(handle,data); printf(*p2=%d\n,*p2); *p2=300; p(main.c); dlclose(handle);//关闭动态库}
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