C++静态库与动态库文件怎么生成和使用
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摘要: 库文件库是一组预先编译好的方法的集合,是计算机上的一类文件,提供给使用者一些开箱即用的变量、函数或类。库文件分为静态库和动态库,静态库和动态库的区别体现在程序的链接阶段。一般来说,Windows的静态库文件扩展名是 .lib,动态库文件扩展名是 .dll (Dynamic-Link Libraries);Linux的静态库扩展名是 .a,动态库扩展名是 .so ... ...
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库是一组预先编译好的方法的集合,是计算机上的一类文件,提供给使用者一些开箱即用的变量、函数或类。库文件分为静态库和动态库,静态库和动态库的区别体现在程序的链接阶段。
一般来说,Windows的静态库文件扩展名是 .lib,动态库文件扩展名是 .dll (Dynamic-Link Libraries);Linux的静态库扩展名是 .a,动态库扩展名是 .so (Shared Object)。内容一样,都是将函数封装,编译后生成.o文件,将所有 .o 文件合并生成库文件,再将供自己或他人调用。好处在于编译后的库文件的源代码被加密,使用者看不到,可保密。
Linux系统存储的库的位置一般在:/lib 和 /usr/lib。 在 64 位的系统上有些库也可能被存储在/usr/lib64 下。库的头文件一般会被存储在 /usr/include 下或其子目录下。
Linux库有两种,一种是静态库,其命令规则为 libxxx.a;一种是共享库,其命令规则为 libxxx.so。
静态库的生成
编辑三个文件,分别是hello.h、hello.c和main.c文件,文件内容如下:
hello.h
#ifndefHELLO_H#defineHELLO_Hvoidhello(constchar*name);#endif//HELLO_H
hello.c
#include<stdio.h>voidhello(constchar*name){printf("Hello%s!\n",name);}
main.c
#include"hello.h"intmain(){hello("everyone");return0;}
因为无论是静态库文件还是动态库文件都是通过.o文件生成的,所以我们必须先利用gcc将.c文件编译成对应的.o文件,输入以下命令实现
gcc-chello.c
生成后的结果:
静态库文件名的命名规范是以 lib 为前缀,紧接着跟静态库名,扩展名为.a。例如:我们将创建的静态库名为mian,则静态库文件名就是libmain.a。创建静态库用 ar 命令。
由.o 文件创建静态库
ar-crvlibhyhello.ahello.o
创建静态库成功:
使用静态库
使用静态库有3中方法,三种方法所用语句不同,但是运行结果相同。
方法一:
gcc-ohellomain.c-L.-lhyhello
方法二:
gccmain.clibhyhello.a-ohello
方法三:
gcc-cmain.cgcc-ohellomain.olibmyhello.a
我们删除静态库文件试试公用函数hello 是否真的链接到目标文件hello 中了。若删除了静态库仍可以执行,则表明连接到目标文件hello中。
动态库的生成
由.o文件生成动态库。
生成.so文件,命令行:
gcc-shared-fPIC-olibhyhello.sohello.o
链接动态库到可执行文件:
gcc-ohellomain.clibhyhello.so
此时,你可以做个实验,把这个动态库先把这个动态库给挪到一个文件夹下,然后再来运行程序:
你会发现:动态库文件找不到,因此根本无法运行程序。
那么程序一般情况下会在哪个路径下找你的头文件呢?可以通过输入指令进行查看:
env
这里可以看出:系统是在usr/local/lib这个路径下去找头文件的。
回到刚刚那个目录下,将文件复制到 /usr/local/lib 中,在执行hello:
mvhh/libhyhello.so/usr/local/lib/
输出结果如下图所示:
正常运行。
GCC命令相同时,会先执行.a文件,还是会先执行.so文件?
先删除除.c和.h文件外的所有文件,然后再编译形成.o文件,生成.o文件后,再由.o文件分别生成.a文件和.so文件。
执行程序后,发现当静态库和动态库同名时,gcc 命令将优先使用动态库,默认去连/usr/lib 和/lib 等目录中的动态库。
静态库与动态库的区别
每一个程序在使用静态库时,都会将静态库文件拷贝一份添加到自身。如果有多个程序都要使用该静态库文件时,都会给自身添加一份拷贝,这就导致会产生空间浪费。在源文件较少时不明显,但如果在一个项目中,静态库文件本身就比较大,并且使用该静态库文件的源程序很多,这就会造成大量内存浪费。
而动态库文件在被使用时,会对所有想使用该动态库的源程序添加一个标记,在程序执行时再链接动态库文件使用。这就是动态库的优点,也是动态库被称为共享库的原因。
使用
静态库的使用
首先编辑四个文件,分别是A1.c、A2.c、A.h和test.c文件,文件内容分别为:
A1.c
intadd(inta,intb){returna+b;}
A2.c
intsub(inta,intb){returna-b;}
A.h
#ifndefA_H#defineA_Hintadd(inta,intb);intsub(inta,intb);#endif
test.c
#include<stdlib.h>#include"A.h"intmain(){inta=2,b=1;printf("addis%d\n",add(a,b));printf("subis%d\n",sub(a,b));}
将A1.c和A2.c都生成目标文件
gcc-cA1.cA2.c
生成静态库.a文件
ar-crvlibhyhello.aA1.oA2.o
使用.a文件创建可执行.exe文件
gcc-otesttest.clibhyhello.a./test
运行结果如下图所示:
动态库的使用
生成目标文件
gcc-c-fpicA1.cA2.c
生成共享库.so文件
gcc-shared*.o-olibhysofile.so
创建可执行程序
提示:先要返回到根目录下,赋值文件到 /usr/lib。
sudocplibhysofile.so/usr/libgcc-otesttest.clibhysofile.so./test
运行结果如下图所示:
动态库的简单应用
将sub1.o和sub2.o的目标文件生成一个.so动态库文件:
gcc-shared-fPIC-olibtest.soA1.oA2.o
比较.o文件和.so文件的大小
ls-lhtxyaxyso
比较可以看出,动态库的文件较大一些。
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