文章参考链接:https://www.cnblogs.com/tankblog/p/6780146.html
一、什么是库文件?
本质上来说,库文件就是可执行代码的二进制形式,可以被操作系统载入内存中执行
Linux操作系统支持的函数库分为静态库和动态库,动态库又称共享库
Linux系统有几个重要的目录存放相应的函数库,如/lib、/usr/lib
二、静态库和动态库
静态库的名字一般为:libxxx.a,利用静态函数库编译生成的库文件一般较大,因为函数中的所有数据都被整合进目标代码中
它的优势在于在其运行时,编译后的可执行文件不需要再依赖其它外部函数库的支持
它的缺点则是如果函数发生变化,必须将整个文件重新编译,并且文件体积较大
动态库的名字一般为libxxx.so,动态库又称为共享库
相较于静态库,动态函数库在编译时并没有将其编译进目标代码中,它的程序执行到相关函数时才调用函数库里的调用相应的函数,因此动态库的文件体积较小
动态库的改变并不会影响你的程序,因此动态函数库的升级比较方便,并且一个动态函数库能够被多个程序使用,这大大减小了程序的体积
在运行程序的时候,程序运行的环境必须提供相应的函数库
不论是动态库还是静态库,都是由*.o文件生成的
三、函数库的创建
静态函数库的创建
ar -cr *.a *.o
ar:静态函数库创建的命令
-c :create的意思
-r :replace的意思,表示当前插入的模块名已经在库中存在,则替换同名的模块。如果若干模块中有一个模块在库中不存在,ar显示一个错误信息,并不替换其他同名的模块。默认的情况下,新的成员增加在库的尾处
动态库的创建
gcc -shared -fpic -o *.so *.c
-fpic:目标机器支持,则发出位置独立代码,适用于动态链接并避免全局偏移表的大小
-shared:生成共享库
四、静态库和动态库的使用
案例:
我们将学生管理系统的功能函数进行封装,每个功能函数作为单独的.c文件,就得到了如下结果:
文件内容如下:
create.c
#include <stdio.h>typedef struct { // 定义结构体类型,包含四项内容,可以自由添加int num; char name[10]; int age; char sex[5];
}st; typedef struct node // 构造结点 (也是结构体变量)
{ st data; // 数据域 struct node *next; // 指针域(指向结构体,也就是自身)
}list;list *create() // 建立一个单链表
{ list *p,*r,*head; // 定义结构体指针变量int i,n; head = (list *)malloc(sizeof(list)); // 申请头结点 r = head; head->next = NULL; // 头结点的指针域先定义为空 printf(" 请输入学生人数 :\n"); scanf("%d",&n); printf(" 请输入学生个人信息 :\n\n 学号,姓名,年龄,性别 \n"); for(i=1;i<=n;i++) { p = (list *)malloc(sizeof(list)); // 申请一个结点scanf("%d%s%d%s",&p->data.num,&p->data.name,&p->data.age,&p->data.sex); // 向结点的数据域输入学生信息p->next = NULL; r->next = p; // 将头结点指向第一个结点,以此类推。r = r->next; } return (head); // 返回头结点的地址
}
dele.c
#include <stdio.h>typedef struct { // 定义结构体类型,包含四项内容,可以自由添加int num; char name[10]; int age; char sex[5];
}st; typedef struct node // 构造结点 (也是结构体变量)
{ st data; // 数据域 struct node *next; // 指针域(指向结构体,也就是自身)
}list;void dele(list *h) // 在链表中删除某一位学生信息
{ int k; list *p,*r; r = h; p = h->next;printf(" 请输入要删除学生的学号: \n"); scanf("%d",&k); while(p && p->data.num!=k) { r = p; // 找到学号为 k 的结点,如果没有,则 p 为空p = p->next; } if(p) { r->next = p->next; p->next = NULL; free(p); printf(" 学生信息已删除! \n\n"); } else printf(" 找不到此学生 \n\n");
}
insert.c
#include <stdio.h>typedef struct { // 定义结构体类型,包含四项内容,可以自由添加int num; char name[10]; int age; char sex[5];
}st; typedef struct node // 构造结点 (也是结构体变量)
{ st data; // 数据域 struct node *next; // 指针域(指向结构体,也就是自身)
}list;void insert(list *h) // 插入一个学生信息到链表中 (插到链表末尾)
{ list *p,*q,*r; p = h->next; r = h; q = (list *)malloc(sizeof(list)); // 申请一个新结点printf(" 请输入插入学生的学号,姓名,年龄,性别: \n"); scanf("%d%s%d%s",&q->data.num,&q->data.name,&q->data.age,&q->data.sex); q->next = NULL; while(p!=NULL) { r = p; p = p->next; } r->next = q;
}
output.c
#include <stdio.h>typedef struct { // 定义结构体类型,包含四项内容,可以自由添加int num; char name[10]; int age; char sex[5];
}st; typedef struct node // 构造结点 (也是结构体变量)
{ st data; // 数据域 struct node *next; // 指针域(指向结构体,也就是自身)
}list;void output(list *h) // 输出链表中的学生信息
{ list *p; p = h->next; // 使 p 指向第一个结点if(p == NULL) printf("------------ 学生信息为空 ------------------\n\n"); while(p!=NULL) { printf(" 学号,姓名,年龄,性别分别是: \n"); printf("%d,%s,%d,%s\n",p->data.num,p->data.name,p->data.age,p->data.sex); p = p->next; }
}
research.c
#include <stdio.h>typedef struct { // 定义结构体类型,包含四项内容,可以自由添加int num; char name[10]; int age; char sex[5];
}st; typedef struct node // 构造结点 (也是结构体变量)
{ st data; // 数据域 struct node *next; // 指针域(指向结构体,也就是自身)
}list;void research(list *h) // 查找链表中某一位学生信息
{ list *p; int k; p = h->next; // 使 p 指向第一个结点 printf(" 请输入要查找学生的学号: \n"); scanf("%d",&k); while(p && p->data.num!=k) p = p->next; // 找到学号为 k 的结点,如果没有,则 p 为空if(p) { printf(" 学号,姓名,年龄,性别为: \n"); printf("%d,%s,%d,%s\n",p->data.num,p->data.name,p->data.age,p->data.sex); } else printf(" 找不到此学生: \n");
}
mian.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h> // 申请空间的函数 malloc 的头文件#include"head.h" int main()
{ int i,j=1; struct list *p; printf("-------------------------------------------\n"); printf(" 学生信息管理系统 \n"); printf("-------------------------------------------\n"); while(1) { printf(" 1,登记学生信息 \n");printf(" 2,浏览学生信息 \n");printf(" 3,查找学生信息 \n");printf(" 4,插入学生信息 \n");printf(" 5,删除学生信息 \n"); printf(" 6,退出程序 \n");printf("-------------------------------------------\n"); printf(" 请输入你的选择: \n");scanf("%d",&i); switch(i) {case 1: p = create();break;case 2: output(p);break; case 3: research(p);break; case 4: insert(p);break; case 5: dele(p); break; case 6: exit(0);} } return 0;
}
head.h
#ifndef _HEAD_H_
#define _HEAD_H_
extern struct list *create();
extern void output(list *h);
extern void research(list *h);
extern void insert(list *h);
extern void dele(list *h);
#endif
- 生成静态库
注:由于源文件过多,因此我将main.c文件放到了其它文件夹下,便于编译,等到库文件生成之后再将其拷贝到指定文件夹,并且将动态库和静态库放到了不同的目录
终端输入:gcc -c *.c
将本目录下所有的.c文件编译生成.o文件
接下来利用这些.o文件,生成静态库student.a
终端输入:ar -cr libstudent.a *.o
libstudent.a就是生成的静态库文件
接下来使用生成的库文件
拷贝main.c文件到当前文件夹
终端输入:gcc main.c -L. -lstudent -o student
接下来执行student,并观察结果
终端输入:./student
程序正常运行,经过测试,功能正常
2.生成动态库
终端输入:gcc -shared -fpic -o libstudent1.so *.c
该命令执行时提示大量警告信息,不影响动态库文件的生成
接下来将mian.c文件拷贝进来
终端输入:gcc main.c -L. -lstudent -o student
接下来运行可执行程序却提示如下错误信息:
./student: error while loading shared libraries: libstudent.so: cannot open shared object file: No such file or directory
这是由于程序在运行过程中,无法找到依赖的动态库文件,需要将libstudent.so文件的路径添加到环境变量或者将该文件复制到/lib或者/usr/lib中
我们先将文件复制到/lib中,观察程序运行效果
终端输入:cp libstudent.so /lib
之后返回实验目录,执行student文件
程序正常运行且功能正常
接下来我们将修改环境变量以保证student正常运行
终端输入:export LD_LIBRARY_PATH=/home/wang/test/work/share:$LD_LIBRARY_PATH
其中,红色部分为共享库的路径
接下来,我们查看动态库和静态库的大小
我们可以直观的看到二者文件大小差异,同时,通过这个案例我们也能清楚的比较两种库的优缺点:静态库文件较大,但在运行时不需要其它依赖,能够直接运行;动态库文件较小,但是在程序运行时,需要添加依赖,否则程序不能正常运行