C語(yǔ)言靜態(tài)函數(shù)庫(kù)的制作和使用方法

作者：楊碩，華清遠(yuǎn)見(jiàn)嵌入式學(xué)院講師。

一．庫(kù)函數(shù)簡(jiǎn)介：

C語(yǔ)言中有一些函數(shù)會(huì)執(zhí)行一些標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)，可以事先對(duì)這些函數(shù)進(jìn)行編譯，然后將他們放置在一些特殊的目標(biāo)代碼文件中，這些目標(biāo)代碼文件稱(chēng)為庫(kù)。

庫(kù)文件中的函數(shù)可以通過(guò)連接程序與應(yīng)用程序進(jìn)行鏈接，這樣就不用在每次執(zhí)行程序時(shí)都對(duì)這些通用的函數(shù)進(jìn)行編譯了。

標(biāo)準(zhǔn)的C函數(shù)庫(kù)名稱(chēng)為libc，包含了諸如內(nèi)存管理或者輸入輸出操作的基本函數(shù)。這些庫(kù)放置在系統(tǒng)的公用目錄下，如/usr/lib，系統(tǒng)中的任何用戶都可以利用這些庫(kù)函數(shù)，用戶也可以自己建立庫(kù)。

庫(kù)的兩種形式：靜態(tài)庫(kù)；共享庫(kù)

二.靜態(tài)庫(kù)：

1）基本概念：

靜態(tài)庫(kù)又稱(chēng)為文檔文件（Archive File）。它是多個(gè).o文件的集合。Linux中靜態(tài)庫(kù)文件的后綴為"a"。

靜態(tài)庫(kù)的代碼在編譯時(shí)就已經(jīng)鏈接到應(yīng)用程序中

靜態(tài)庫(kù)中的各個(gè)成員（.o文件）沒(méi)有特殊的存在格式，僅僅是一個(gè).o文件的集合。

使用"ar"工具維護(hù)和管理靜態(tài)庫(kù)

2）如何建立和使用靜態(tài)庫(kù)

下面是一個(gè)建立靜態(tài)鏈接庫(kù)的例子：

1.編寫(xiě)源文件：

源碼一：my_strcpy.c:（實(shí)現(xiàn)一個(gè)strcpy的功能）

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

void my_strcpy(char *des, const char *src)

{

while (*des++ = *src++);

}

源碼二：my_strcmp.c(實(shí)現(xiàn)一個(gè)strcmp的功能)

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

int my_strcmp(const char *obj1, const char *obj2)

{

while (*obj1 && *obj2)

{

if (*obj1 - *obj2)

{

return (*obj1 - *obj2);

}

else

{

obj1++;

obj2++;

}

}

return 0;

}

2、生成.o文件

gcc -c my_strcpy.c my_strcmp.c

3、建立靜態(tài)鏈接庫(kù)

ar rcs libmylib.a *.o

這樣，就在當(dāng)前路徑下面建立好了libmylib.a的靜態(tài)庫(kù)；

ar的三個(gè)參數(shù)中：r代表將文件插入歸檔文件中，c代表建立歸檔文件，s代表若歸檔文件中包含了對(duì)象模式，可利用此參數(shù)建立備存文件的符號(hào)表。

lib和.a都是系統(tǒng)指定的靜態(tài)庫(kù)文件的固定格式，mylib才是靜態(tài)庫(kù)的名稱(chēng)，編譯時(shí)，鏈接器會(huì)在標(biāo)準(zhǔn)路徑（/usr/lib;/lib）或者用戶指定的路徑下去找.a的文件。

4、測(cè)試靜態(tài)鏈接庫(kù)

編寫(xiě)測(cè)試代碼：main.c

#include <stdio.h>

#include <string.h>

int main()

{

int res;

char des[100] = {0};

const char *s1 = "hello linux.";

const char *s2 = "hello world."

my_strcpy(des, s1);

printf("%sn", des);

bzero(des, 0);

my_strcpy(des, s2);

printf("%sn", des);

res = my_strcmp(s1, s2);

if (res > 0)

printf("s1 > s2n");

else if (res < 0)

printf("s1 < s2n");

else

printf("s1 = s2n");

return 0;

}

gcc -o main main.c -static -L. –lmylib

-static指定編譯器鏈接靜態(tài)庫(kù)，-L.指定靜態(tài)庫(kù)的路徑為當(dāng)前路徑，在gcc編譯器中引用可搜索到的目錄和庫(kù)文件時(shí)需用（-l+庫(kù)名），如在gcc中加入-lm可以在程序匯中鏈接標(biāo)準(zhǔn)算術(shù)庫(kù)，加上-lpthread可以鏈接到linux標(biāo)準(zhǔn)線程庫(kù)

執(zhí)行./main后的輸出結(jié)果：

hello linux.

hello world.

s1 < s2

3）小結(jié)：

使用靜態(tài)庫(kù)可以使程序不依賴(lài)于任何其他庫(kù)而獨(dú)立運(yùn)行，但是會(huì)占用很多內(nèi)存空間以及磁盤(pán)空間，而且如果庫(kù)文件更新，則需重新編譯源代碼，使用起來(lái)不夠靈活。

我們用ls –l main可以發(fā)現(xiàn)，可執(zhí)行程序main的大小是500多KB，之所以會(huì)這么大就是因?yàn)槲覀冊(cè)诰幾g的時(shí)候指定了-static，這樣編譯時(shí)所有需要鏈接的庫(kù)都是以靜態(tài)庫(kù)的形式鏈接的，而我們知道gcc默認(rèn)會(huì)鏈接到標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)，所以我們把標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)的靜態(tài)庫(kù)版本也鏈接到了可執(zhí)行程序里，導(dǎo)致程序占用的磁盤(pán)空間增大。

其實(shí)，編譯的時(shí)候不需要加-static，直接用gcc -o main main.c -L. –lmylib，連接器會(huì)為我們鏈接指定的靜態(tài)庫(kù)以及標(biāo)準(zhǔn)C的共享庫(kù)，這樣編譯之后，可執(zhí)行程序只有7KB左右大小。

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