|
我們?cè)诰帉懸粋€(gè)C語言程序的時(shí)候,，經(jīng)常會(huì)遇到好多重復(fù)或常用的部分，如果每次都重新編寫固然是可以的,，不過那樣會(huì)大大降低工作效率,，并且影響代碼的可讀性，更不利于后期的代碼維護(hù)。我們可以把他們制作成相應(yīng)的功能函數(shù),，使用時(shí)直接調(diào)用就會(huì)很方便,，還可以進(jìn)行后期的功能升級(jí)。
例如我要在一段代碼中多次交換兩個(gè)變量的值,，我可以在代碼中多次寫入 i=x; 不過這樣未免有點(diǎn)麻煩我們可以編寫一個(gè)change_two_int()函數(shù)進(jìn)行簡化,。 那么我們要討論的和這些有什么關(guān)系呢？庫通俗的說就是把這些常用函數(shù)的目標(biāo)文件打包在一起,，提供相應(yīng)函數(shù)的接口,，便于程序員使用。庫是別人寫好的現(xiàn)有的,，成熟的,，可以復(fù)用的代碼，我們只需要知道其接口如何定義,，便可以自如使用,。 現(xiàn)實(shí)中每個(gè)程序都要依賴很多基礎(chǔ)的底層庫，不可能每個(gè)人的代碼都從零開始,，因此庫的存在意義非同尋常,。比如我們常使用的printf函數(shù)，就是c標(biāo)準(zhǔn)庫提供的函數(shù),。我們?cè)谑褂脮r(shí)只需要包含相應(yīng)的頭文件就可以使用（非靜態(tài)編譯還要有相應(yīng)的庫文件）,。而不用關(guān)心printf函數(shù)具體是如何實(shí)現(xiàn)的，這樣就大大提高了程序員編寫代碼的效率,。從使用方法上分庫大體上可以分為兩類：靜態(tài)庫和共享庫,。在windows中靜態(tài)庫是以 .lib 為后綴的文件，共享庫是以 .dll 為后綴的文件,。在linux中靜態(tài)庫是以 .a 為后綴的文件,，共享庫是以 .so為后綴的文件。 靜態(tài)庫： 共享庫： 由此可見靜態(tài)庫和動(dòng)態(tài)庫都是對(duì)目標(biāo)文件的處理,，也可以說庫文件已經(jīng)是機(jī)器碼文件了，靜態(tài)庫和共享庫的加載過程有很大的區(qū)別,。 靜態(tài)庫的鏈接方法： 共享庫的鏈接方法： 當(dāng)程序與靜態(tài)庫連接時(shí),，庫中目標(biāo)文件所含的所有將被程序使用的函數(shù)的機(jī)器碼被copy到最終的可執(zhí)行文件中。這就會(huì)導(dǎo)致最終生成的可執(zhí)行代碼量相對(duì)變多,，相當(dāng)于編譯器將代碼補(bǔ)充完整了,，這樣運(yùn)行起來相對(duì)就快些,。不過會(huì)有個(gè)缺點(diǎn): 占用磁盤和內(nèi)存空間. 靜態(tài)庫會(huì)被添加到和它連接的每個(gè)程序中, 而且這些程序運(yùn)行時(shí), 都會(huì)被加載到內(nèi)存中. 無形中又多消耗了更多的內(nèi)存空間. 與共享庫連接的可執(zhí)行文件只包含它需要的函數(shù)的引用表，而不是所有的函數(shù)代碼,，只有在程序執(zhí)行時(shí), 那些需要的函數(shù)代碼才被拷貝到內(nèi)存中,。這樣就使可執(zhí)行文件比較小, 節(jié)省磁盤空間，更進(jìn)一步,，操作系統(tǒng)使用虛擬內(nèi)存,，使得一份共享庫駐留在內(nèi)存中被多個(gè)程序使用，也同時(shí)節(jié)約了內(nèi)存,。不過由于運(yùn)行時(shí)要去鏈接庫會(huì)花費(fèi)一定的時(shí)間,，執(zhí)行速度相對(duì)會(huì)慢一些，總的來說靜態(tài)庫是犧牲了空間效率,，換取了時(shí)間效率,，共享庫是犧牲了時(shí)間效率換取了空間效率，沒有好與壞的區(qū)別,，只看具體需要了,。 另外，.一個(gè)程序編好后,，有時(shí)需要做一些修改和優(yōu)化,，如果我們要修改的剛好是庫函數(shù)的話，在接口不變的前提下,，使用共享庫的程序只需要將共享庫重新編譯就可以了,，而使用靜態(tài)庫的程序則需要將靜態(tài)庫重新編譯好后，將程序再重新編譯一便,。
總結(jié):
一,、庫的類型 (一) 在windows中.dll 動(dòng)態(tài)庫 .lib 靜態(tài)庫 庫即為源代碼的二進(jìn)制文件 (二) 在linux中.so 動(dòng)態(tài)庫 .a 靜態(tài)庫
(三) 靜態(tài)庫和動(dòng)態(tài)庫的優(yōu)缺點(diǎn)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(dòng)態(tài)庫兩種,。 靜態(tài)庫在程序編譯時(shí)會(huì)被連接到目標(biāo)代碼中，程序運(yùn)行時(shí)將不再需要該靜態(tài)庫,。 動(dòng)態(tài)庫在程序編譯時(shí)并不會(huì)被連接到目標(biāo)代碼中,，而是在程序運(yùn)行是才被載入，因此在程序運(yùn)行時(shí)還需要?jiǎng)討B(tài)庫存在
1.什么是庫在windows平臺(tái)和linux平臺(tái)下都大量存在著庫,。 本質(zhì)上來說庫是一種可執(zhí)行代碼的二進(jìn)制形式，可以被操作系統(tǒng)載入內(nèi)存執(zhí)行,。 由于windows和linux的本質(zhì)不同,，因此二者庫的二進(jìn)制是不兼容的。 本文僅限于介紹linux下的庫
2.庫的種類linux下的庫有兩種：靜態(tài)庫和共享庫（動(dòng)態(tài)庫）,。 二者的不同點(diǎn)在于代碼被載入的時(shí)刻不同,。 靜態(tài)庫的代碼在編譯過程中已經(jīng)被載入可執(zhí)行程序,，因此體積較大。 共享庫的代碼是在可執(zhí)行程序運(yùn)行時(shí)才載入內(nèi)存的,，在編譯過程中僅簡單的引用,，因此代碼體積較小。
3.庫存在的意義庫是別人寫好的現(xiàn)有的,，成熟的,，可以復(fù)用的代碼，你可以使用但要記得遵守許可協(xié)議,。 現(xiàn)實(shí)中每個(gè)程序都要依賴很多基礎(chǔ)的底層庫,，不可能每個(gè)人的代碼都從零開始，因此庫的存在意義非同尋常,。共享庫的好處是,，不同的應(yīng)用程序如果調(diào)用相同的庫，那么在內(nèi)存里只需要有一份該共享庫的實(shí)例,。
4.庫文件是如何產(chǎn)生的在linux下靜態(tài)庫的后綴是.a,，它的產(chǎn)生分兩步 Step 1.由源文件編譯生成一堆.o，每個(gè).o里都包含這個(gè)編譯單元的符號(hào)表 Step 2.ar命令將很多.o轉(zhuǎn)換成.a,，成文靜態(tài)庫 動(dòng)態(tài)庫的后綴是.so,，它由gcc加特定參數(shù)編譯產(chǎn)生。 例如: $ gcc -fPIC -c *.c $ gcc -shared -Wl,-soname, libfoo.so.1 -olibfoo.so.1.0 *.
5.庫文件是如何命名的,，有沒有什么規(guī)范在linux下,，庫文件一般放在/usr/lib和/lib下， 靜態(tài)庫的名字一般為libxxxx.a,，其中xxxx是該lib的名稱 動(dòng)態(tài)庫的名字一般為libxxxx.so.major.minor,，xxxx是該lib的名稱，major是主版本號(hào),， minor是副版本號(hào)
6.如何知道一個(gè)可執(zhí)行程序依賴哪些庫ldd命令可以查看一個(gè)可執(zhí)行程序依賴的共享庫,， 例如# ldd /bin/lnlibc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0×40021000)/lib/ld-linux.so.2 => /lib/ld- linux.so.2 (0×40000000) 可以看到ln命令依賴于libc庫和ld-linux庫
7.可執(zhí)行程序在執(zhí)行的時(shí)候如何定位共享庫文件當(dāng)系統(tǒng)加載可執(zhí)行代碼時(shí)候，能夠知道其所依賴的庫的名字,，但是還需要知道絕對(duì)路徑 此時(shí)就需要系統(tǒng)動(dòng)態(tài)載入器(dynamiclinker/loader) 對(duì)于elf格式的可執(zhí)行程序,，是由ld-linux.so*來完成的 它先后搜索elf文件的 DT_RPATH段—環(huán)境變量LD_LIBRARY_PATH—/etc/ld.so.cache文件列表—/lib/,/usr/lib目錄 找到庫文件后將其載入內(nèi)存
8.在新安裝一個(gè)庫之后如何讓系統(tǒng)能夠找到他如果安裝在/lib或者/usr/lib下，那么ld默認(rèn)能夠找到,，無需其他操作,。 如果安裝在其他目錄，需要將其添加到/etc/ld.so.cache文件中,，步驟如下 1.編輯/etc/ld.so.conf文件,，加入庫文件所在目錄的路徑 2.運(yùn)行l(wèi)dconfig，該命令會(huì)重建/etc/ld.so.cache文件
############################################################
linux中編譯靜態(tài)庫(.a)和動(dòng)態(tài)庫(.so)的基本方法
(四) 靜態(tài)庫
在linux環(huán)境中, 使用ar命令創(chuàng)建靜態(tài)庫文件.如下是命令的選項(xiàng): d -----從指定的靜態(tài)庫文件中刪除文件 m -----把文件移動(dòng)到指定的靜態(tài)庫文件中 p -----把靜態(tài)庫文件中指定的文件輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出 q -----快速地把文件追加到靜態(tài)庫文件中 r -----把文件插入到靜態(tài)庫文件中 t -----顯示靜態(tài)庫文件中文件的列表 x -----從靜態(tài)庫文件中提取文件 還有多個(gè)修飾符修改以上基本選項(xiàng),詳細(xì)請(qǐng)man ar 以下列出三個(gè): a -----把新的目標(biāo)文件(*.o)添加到靜態(tài)庫文件中現(xiàn)有文件之后 b-----***************************************之前 v -----使用詳細(xì)模式 ar 命令的命令行格式如下: ar[-]{dmpqrtx}[abcfilNoPsSuvV] [membername] [count] archive files... 參數(shù)archive定義庫的名稱, files是庫文件中包含的目標(biāo)文件的清單, 用空格分隔每個(gè)文件.
比如創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)庫文件的命令如下: ar r libapue.a error.oerrorlog.o lockreg.o 這樣就了libapue.a靜態(tài)庫文件, 可以用 t 選項(xiàng)顯示包含在庫中的文件 創(chuàng)建庫文件之后,可以創(chuàng)建這個(gè)靜態(tài)庫文件的索引來幫助提高和庫連接的其他程序的編譯速度： 使用ranlib程序創(chuàng)建庫的索引,索引存放在庫文件內(nèi)部. ranlib libapue.a
用nm程序顯示存檔文件的索引,它可以顯示目標(biāo)文件的符號(hào) nm libapue.a | more 如果是顯示目標(biāo)文件的符號(hào): nm error.o | more 如何使用呢?如下所示: gcc -o test test.c libapue.a 這樣就可以在test.c中調(diào)用在libapue.a中的函數(shù)了.
(五) 動(dòng)態(tài)庫
1.創(chuàng)建共享庫gcc -shared -o libapue.soerror.o errorlog.o 這樣就創(chuàng)建了共享庫! 2.編譯共享庫假設(shè)共享庫位于當(dāng)前目錄(即跟程序文件相同的目錄中) gcc -o test -L. -lapue test.c 這樣就編譯出了不包含函數(shù)代碼可執(zhí)行文件了,但是但你運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)linux動(dòng)態(tài)加載器找不到libapue.so文件. 可以用ldd 命令查看可執(zhí)行文件依賴什么共享庫: ldd test 如何才能讓動(dòng)態(tài)加載器發(fā)現(xiàn)庫文件呢?有兩種方法可以解決: 1.環(huán)境變量 exportLD_LIBRARY_PATH='$LD_LIBRARY_PATH:.' 2.修改/etc/ld.so.conf文件.
一般應(yīng)用程序的庫文件不與系統(tǒng)庫文件放在同一個(gè)目錄下,一般把應(yīng)用程序的共享庫文件放在/usr/local/lib下,新建一個(gè)屬于自己的目錄apue,然后把剛才libapue.so復(fù)制過去就行了 同時(shí)在/etc/ld.so.conf中新增一行: /usr/local/lib/apue
以后在編譯程序時(shí)加上編譯選項(xiàng): -L /usr/local/lib/apue -lapue
/* 參數(shù)的配置通過mangcc可以看到 -llibrary 連接名為 library 的 庫文件. 連接器 在 標(biāo)準(zhǔn)搜索目錄 中 尋找 這個(gè) 庫文件, 庫文件 的 真正 名 字 |
|
|
