【Linux】动静态库的使用

news2025/7/19 16:35:19

📝前言：

这篇文章我们来讲讲Linux——动静态库的使用

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这里写目录标题

一，什么是库
二，静态库
- 认识静态库
- - 形成静态库
  - 查看库的详细信息
- 使用静态库
- - 源文件链接库形成可执行文件
三，动态库
- 认识动态库
- - 形成动态库
- 使用动态库
- - 查看链接关系
  - 添加动态库
  - 把头文件添加到默认路径
四，使用外部库

一，什么是库

基本概念：

库是写好的现有的，成熟的，可以复用的代码
静态库： .a[Linux]、.lib[windows]
动态库： .so[Linux]、.dll[windows]
库的命名规则，前缀lib + NAME + 后缀库类型（其中真正的库名是NAME）
- 示例：名字为c的静态库：libc.a、.a后面还可以跟其他后缀

动静态库的形成：

动静态库，通常都是由.o文件打包来的
.o文件是编译后形成的可重定向目标文件

二，静态库

认识静态库

静态库在链接的时候，把用到的库函数的代码链接（拷贝）到可执行文件中，后续运行时不再需要静态库

形成静态库

多个.o文件打包成静态库示例：

Makefile文件：

  1 libmyc.a: mystdio.o mystring.o                                                                                                                                                                               
  2     ar -rc $@ $^
  3 %.o:%.c
  4     gcc -c $<
  5 .PHNOY:clean
  6 clean:
  7     rm -rf *.a *.o
  8

ar：归档打包，打包完以后，未来不用解包，可以直接使用gcc/g++链接

运行示例：
在这里插入图片描述

查看库的详细信息

ar -tv 库可以查看库的信息：
在这里插入图片描述

使用静态库

源文件链接库形成可执行文件

使用gcc链接：

选项-l：接要链接的库名称
选项-L：接要找的库所在的目录路径（不带-L系统去默认路径下找库）
选项-I：接要找的头文件所在的目录路径（不带-I，系统去默认路径下找头文件，并且会在当前目录找）

使用静态库链接，形成可执行文件示例：

gcc -o test test.c -I ./ -L ./ -l myc

上面这种写法就是全链路写法。一旦静态库链接成功，本质已经把对应的库函数代码拷贝给了可执行文件，后续无序找库，一定能运行成功。

当动静态库同时存在的时候，gcc会默认使用动态库。如果非要使用静态库，需要带-static选项（带了这个选项，就必须存在对应的静态库）

三，动态库

认识动态库

动态库（.so）：程序在运行的时候才去链接动态库的代码，多个程序共享使用库的代码。
动态库可以在多个程序间共享，所以动态链接使得可执行文件更小，节省了磁盘空间。
动态库是运行时链接，运行时还需要依赖动态库。不像静态库一旦编译链接成功以后就一定可以运行成功。

形成动态库

动态库用gcc打包，带-shared选项
形成的.o文件要带-fPIC选项（用于生成位置无关代码，动态库的.o文件要求）

Makefile文件：

  1 libmyc.so: mystdio.o mystring.o
  2     gcc -o $@ $^ -shared                                                                                                                                                                                     
  3 %.o:%.c
  4     gcc -fPIC -c $<
  5 .PHONY:clean
  6 clean:
  7     rm -rf *.so *.o

在这里插入图片描述

使用动态库

同样有三种使用方法：

// 场景1：头⽂件和库⽂件安装到系统路径下（不带 -I 和 -L 都去系统路径找）
gcc main.c -lmystdio

// 场景2：头⽂件和库⽂件和我们⾃⼰的源⽂件在同⼀个路径下（不带 -I 头文件回去当前目录找）
gcc main.c -L. -lmymath // 从左到右搜索-L指定的⽬录

// 场景3：头⽂件和库⽂件有⾃⼰的独⽴路径（都不在当前路径，找不到就要指明路径）
gcc main.c -I头⽂件路径 -L库⽂件路径 -lmymath

示例：
在这里插入图片描述
但是，为什么编译链接，形成可执行文件后，还是运行不了，说没找到？

查看链接关系

ldd + 可执行文件名，可查看链接的动态库
在这里插入图片描述
我们发现，libmyc.so是not found。这是因为，我们前面提供的-L只是告诉了编译器，但是系统任然不知道我们的动态库在哪里。

解决方法如下：

添加动态库

直接把库拷贝一份到系统默认找库的文件夹，一般是：/usr/lib、/usr/local/lib、/lib64（但是这不推荐，会污染系统目录）
在系统默认拷贝的文件夹里面添加对应动态库的软链接
更改环境变量： LD_LIBRARY_PATH（这个变量有可能为空，我们可以自行export导入）
配置/etc/ld.so.conf.d/ ：在这个目录下新建一个任意名称的配置文件，然后再文件里面放动态库的路径（系统会默认去里面找）【但是这个好像写不进去】
- 改完这个配置以后，ldconfig 可以重新加载配置，才能生效

我们使用解决方法3，添加后，运行程序：

export LD_LIBRARY_PATH="/home/tr/code/Linux_learn/library_un:$LD_LIBRARY_PATH"

:：用来分割路径
$LD_LIBRARY_PATH：获取原来的环境变量值，然后再次基础上添加
建议使用绝对路径

此时就链接上了，a.out运行结果：
在这里插入图片描述

把头文件添加到默认路径

同样，头文件有默认搜索的路径：/usr/include。我们可以拷贝文件进去，或者建立软链接
设置CPATH环境变量（针对 C 语言）或者CPLUS_INCLUDE_PATH环境变量（针对 C++）
但是更建议：-I

四，使用外部库

库的安装，就是把库对应的文件拷贝到了指定（默认搜索）的目录下

这里我们安装一个ncurse库

我们可以查看一下/usr/lib 或 /usr/include，看看有没有这个外部库的库文件和头文件
/usr/include里面的
在这里插入图片描述

我们简单使用一下（参考文章：ncurse编程指南），在屏幕左上角打印Hello, World：

  1 #include <ncurses.h>                                                                                                                                                                                         
  2 
  3 int main()
  4 {
  5     initscr(); // 初始化屏幕,默认stdscr
  6     printw("Hello World");// 与printf相似但是打印到虚拟窗口stdscr
  7 
  8     refresh();// 需要刷新才能显示到屏幕上
  9     getch(); // 等待用户输入
 10     endwin(); // 关闭窗口
 11     return 0;
 12 }