我們通常把一些公用函數(shù)制作成函數(shù)庫,供其它程序使用。函數(shù)庫分為靜態(tài)庫和動態(tài)庫兩種。靜態(tài)庫在程序編譯時 會被連接到目標代碼中,程序運行時將不再需要該靜態(tài)庫。動態(tài)庫在程序編譯時并不會被連接到目標代碼中,而是在程序運行是才被載入,因此在程序運行時還需要 動態(tài)庫存在。本文主要通過舉例來說明在Linux中如何創(chuàng)建靜態(tài)庫和動態(tài)庫,以及使用它們。
在創(chuàng)建函數(shù)庫前,我們先來準備舉例用的源程序,并將函數(shù)庫的源程序編譯成.o文件。
第1步:編輯得到舉例的程序--hello.h、hello.c和main.c;
hello.c(見程序2)是函數(shù)庫的源程序,其中包含公用函數(shù)hello,該函數(shù)將在屏幕上輸出"Hello XXX!"。hello.h(見程序1)為該函數(shù)庫的頭文件。main.c(見程序3)為測試庫文件的主程序,在主程序中調用了公用函數(shù)hello。
#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H
void hello(const char *name);
#endif //HELLO_H
程序1: hello.h
#include <stdio.h>
void hello(const char *name)
{
printf("Hello %s!\n", name);
}
程序2: hello.c
#include "hello.h"
int main()
{
hello("everyone");
return 0;
}
程序3: main.c
第2步:將hello.c編譯成.o文件;
無論靜態(tài)庫,還是動態(tài)庫,都是由.o文件創(chuàng)建的。因此,我們必須將源程序hello.c通過gcc先編譯成.o文件。
在系統(tǒng)提示符下鍵入以下命令得到hello.o文件。
# gcc -c hello.c
#
(注1:本文不介紹各命令使用和其參數(shù)功能,若希望詳細了解它們,請參考其他文檔。)
(注2:首字符"#"是系統(tǒng)提示符,不需要鍵入,下文相同。)
我們運行l(wèi)s命令看看是否生存了hello.o文件。
# ls
hello.c hello.h hello.o main.c
#
(注3:首字符不是"#"為系統(tǒng)運行結果,下文相同。)
在ls命令結果中,我們看到了hello.o文件,本步操作完成。
下面我們先來看看如何創(chuàng)建靜態(tài)庫,以及使用它。
第3步:由.o文件創(chuàng)建靜態(tài)庫;
靜態(tài)庫文件名的命名規(guī)范是以lib為前綴,緊接著跟靜態(tài)庫名,擴展名為.a。例如:我們將創(chuàng)建的靜態(tài)庫名為myhello,則靜態(tài)庫文件名就是libmyhello.a。在創(chuàng)建和使用靜態(tài)庫時,需要注意這點。創(chuàng)建靜態(tài)庫用ar命令。
在系統(tǒng)提示符下鍵入以下命令將創(chuàng)建靜態(tài)庫文件libmyhello.a。
# ar cr libmyhello.a hello.o
#
我們同樣運行l(wèi)s命令查看結果:
# ls
hello.c hello.h hello.o libmyhello.a main.c
#
ls命令結果中有l(wèi)ibmyhello.a。
第4步:在程序中使用靜態(tài)庫;
靜態(tài)庫制作完了,如何使用它內部的函數(shù)呢?只需要在使用到這些公用函數(shù)的源程序中包含這些公用函數(shù)的原型聲明,然后在用gcc命令生成目標文件時指明靜態(tài) 庫名,gcc將會從靜態(tài)庫中將公用函數(shù)連接到目標文件中。注意,gcc會在靜態(tài)庫名前加上前綴lib,然后追加擴展名.a得到的靜態(tài)庫文件名來查找靜態(tài)庫 文件。
在程序3:main.c中,我們包含了靜態(tài)庫的頭文件hello.h,然后在主程序main中直接調用公用函數(shù)hello。下面先生成目標程序hello,然后運行hello程序看看結果如何。
# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello
# ./hello
Hello everyone!
#
我們刪除靜態(tài)庫文件試試公用函數(shù)hello是否真的連接到目標文件 hello中了。
# rm libmyhello.a
rm: remove regular file `libmyhello.a'? y
# ./hello
Hello everyone!
#
程序照常運行,靜態(tài)庫中的公用函數(shù)已經連接到目標文件中了。
我們繼續(xù)看看如何在Linux中創(chuàng)建動態(tài)庫。我們還是從.o文件開始。
第5步:由.o文件創(chuàng)建動態(tài)庫文件;
動態(tài)庫文件名命名規(guī)范和靜態(tài)庫文件名命名規(guī)范類似,也是在動態(tài)庫名增加前綴lib,但其文件擴展名為.so。例如:我們將創(chuàng)建的動態(tài)庫名為myhello,則動態(tài)庫文件名就是libmyhello.so。用gcc來創(chuàng)建動態(tài)庫。
在系統(tǒng)提示符下鍵入以下命令得到動態(tài)庫文件libmyhello.so。
# gcc -shared -fPCI -o libmyhello.so hello.o
#
我們照樣使用ls命令看看動態(tài)庫文件是否生成。
# ls
hello.c hello.h hello.o libmyhello.so main.c
#
第6步:在程序中使用動態(tài)庫;
在程序中使用動態(tài)庫和使用靜態(tài)庫完全一樣,也是在使用到這些公用函數(shù)的源程序中包含這些公用函數(shù)的原型聲明,然后在用gcc命令生成目標文件時指明動態(tài)庫名進行編譯。我們先運行gcc命令生成目標文件,再運行它看看結果。
# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello
# ./hello
./hello: error while loading shared libraries: libmyhello.so: cannot open shared object file: No such file or directory
#
哦!出錯了??炜纯村e誤提示,原來是找不到動態(tài)庫文件libmyhello.so。程序在運行時,會在/usr/lib和/lib等目錄中查找需要的動態(tài) 庫文件。若找到,則載入動態(tài)庫,否則將提示類似上述錯誤而終止程序運行。我們將文件libmyhello.so復制到目錄/usr/lib中,再試試。或者設置環(huán)境變量LD_LIBRARY_PATH到動態(tài)庫所在目錄
# mv libmyhello.so /usr/lib
# ./hello
Hello everyone!
#
成功了。這也進一步說明了動態(tài)庫在程序運行時是需要的。
我們回過頭看看,發(fā)現(xiàn)使用靜態(tài)庫和使用動態(tài)庫編譯成目標程序使用的gcc命令完全一樣,那當靜態(tài)庫和動態(tài)庫同名時,gcc命令會使用哪個庫文件呢?抱著對問題必究到底的心情,來試試看。
先刪除除.c和.h外的所有文件,恢復成我們剛剛編輯完舉例程序狀態(tài)。
# rm -f hello hello.o /usr/lib/libmyhello.so
# ls
hello.c hello.h main.c
#
在來創(chuàng)建靜態(tài)庫文件libmyhello.a和動態(tài)庫文件libmyhello.so。
# gcc -c hello.c
# ar cr libmyhello.a hello.o
# gcc -shared -fPCI -o libmyhello.so hello.o
# ls
hello.c hello.h hello.o libmyhello.a libmyhello.so main.c
#
通過上述最后一條ls命令,可以發(fā)現(xiàn)靜態(tài)庫文件libmyhello.a和動態(tài)庫文件libmyhello.so都已經生成,并都在當前目錄中。然后,我們運行gcc命令來使用函數(shù)庫myhello生成目標文件hello,并運行程序 hello。
# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello
# ./hello
./hello: error while loading shared libraries: libmyhello.so: cannot open shared object file: No such file or directory
#
從程序hello運行的結果中很容易知道,當靜態(tài)庫和動態(tài)庫同名時, gcc命令將優(yōu)先使用動態(tài)庫。