UNIX高级编程--库制作

什么是库

• 库文件是计算机上的一类文件，可以简单的把文件看成一种代码仓库，它提供给使用者一些直接拿来用的变量、函数或类。
• 库的好处：1. 代码保密 2. 方便部署和分发
• 库文件有两种，静态库和动态库（共享库），区别是：静态库在程序的链接阶段被复制到程序中；动态库在链接阶段没有被复制到程序中，而是程序在运行时由系统动态加载到内存中供程序调用。

静态库的命名规则

• Linux:libxxx.a
  • lib ：前缀 （固定）
  • xxx：库的名字，自己起
  • .a ：后缀（固定）
• Windows：libxxx.lib

静态库的制作

• gcc 获得 .o 文件
• 将 .o 文件打包，使用 ar 工具 (archive)
  • ar rcs libxxx.a xxx.o xxx.o
    • -r 将文件插入备存文件中
    • -c 建立备存文件
    • -s 索引

静态库的使用

在调用时，加载头文件
gcc a.c -o main -I ./ -l b -L ./

• -I 指定头文件路径
• -l 指定静态库名
• -L 指定静态库文件夹路径

动态库的制作

• 命名规则

  • Linux ：libxxx.so
    • lib：前缀（固定）
    • xxx：库的名字，自己起
    • .so：后缀（固定）
    • 在Linux 下是一个可执行文件
  • Windows：libxxx.dll

• 动态库的制作

  • gcc 得到 .o 文件，得到和位置无关的代码
    • gcc -c -fpic/-fPIC a.c b.c
  • gcc 得到动态库
    • gcc -shared a.o b.o -o libcalc.so

动态库的使用

gcc a.c -L ./ -l b
规则如静态库一样，动态库写的是库名而并非文件名。

动态库加载失败

• ldd 查看动态库的依赖关系
• 当系统加载可执行代码时候，能够知道其所依赖的库的名字，但是还需要知道绝对路径。此时就需要系统的动态载入器来获取该绝对路径。对于elf格式的可执行程序，是由 ld-linux.so 来完成的，它先后搜索 elf 文件的 DT_RPATH段->环境变量 LD_LIBRARY_PATH->/etc/ld.so.cache文件列表->/lib/. /usr/lib 目录找到库文件后将其载入内存。

1. 配置临时的环境变量 export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH::路径
2. 用户环境修改。修改 ~/.bashrc 文件下的 LD_LIBRARY_PATH
3. 系统环境修改。修改 etc/profile 文件下的 LD_LIBRARY_PATH
4. 修改文件列表。不能直接修改 /etc/ld.so.cache ,可以间接修改 etc/ld.so.conf ,将路径加进去就可以了。执行命令： sudo ldconfig 更新指令。

动态库和静态库的对比

库比较小，使用静态库；库大，使用动态库

静态库的优缺点

• 优点：
  • 静态库被打包到应用程序中加载速度快
  • 发布程序无需提供静态库，移植方便
• 缺点：
  • 消耗系统资源，浪费内存
  • 更新、部署、发布麻烦

动态库的优缺点

• 优点
  • 可以实现进程间资源共享（共享库）
  • 更新、部署、发布简单
  • 可以控制合适加载动态库
• 缺点
  • 加载速度比静态慢
  • 发布程序时需要提供依赖的动态库