Linux分文件编程：静态库与动态库的生成和使用

目录

一，Linux库引入之分文件编程

① 简单说明

② 分文件编程优点

③ 操作逻辑

④ 代码实现说明

二，Linux库的基本说明

三，Linux库之静态库的生成与使用

① 静态库命名规则

② 静态库制作步骤

③ 静态库的使用

四，Linux库之动态库的生成与使用

① 动态库命名规则

② 动态库制作步骤

③ 动态库的使用

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一，Linux库引入之分文件编程

① 简单说明

一般写代码demo时，习惯用一个代码文件进行代码编辑和编译。如果代码工程量大，实现功能多时，使用一个代码文件编写代码，就会显得代码冗长，繁杂，也不便后期维护。于是，便出现了分文件编程的方式。

分文件编程类似我之前写的博文：C语言简单工厂模式的实现，两者操作原理大同小异。

② 分文件编程优点

● 分模块的编程思想；

● 便于功能责任划分；

● 方便后期的维护和调试；

● 主程序更加简洁。

③ 操作逻辑

一篇代码基本可以分为三个部分，头文件部分，功能区部分，主函数main部分。那么分文件编程就是将这三个模块分别生成单独的代码文件。

● 功能区.c ：只写功能实现的代码部分，可以不写头文件

● 主函数.c ：写主函数main()的部分 ，和自己生成的“头文件.h”，用双引号“”，不用<>。

● 头文件.h ：代码需要的所有头文件首先要写进去，然后功能区定义的函数及变量要写入(只写函数定义的区域，末尾加分号)。作用在于连接功能区代码和主函数代码。

④ 代码实现说明

输入两个数，分别计算出加减乘除后的值。

🔺源代码示例（没用使用分文件编程的方式） 

orangepi@orangepizero2:~/file$ ./a.out
input a num:
66
input a num:
22
=============
66+22=88
66-22=44
66x22=1452
66/22=3.000000

🔺 代码拆分：将头文件区，功能代码区，主函数区分别建立代码文件

● 头文件 —— demo.h

● 主函数区 —— demo.c

● 功能函数 —— demo1.c

 demo.h —— 头文件

  1 #include <stdio.h>23 int add(int x,int y);//加法4 int sub(int x,int y);//减法5 int mul(int x,int y);//乘法6 float div(int x,int y);//除法

demo.c —— 主函数

  2 #include "demo.h"//自建头文件，用双引号“”，里面包含功能区函数的定义及参数3                  //连接主函数和功能区代码 4 int main()5 {6         int data1;7         int data2;8         int value;910         printf("input a num:\n");11         scanf("%d",&data1);12         printf("input a num:\n");13         scanf("%d",&data2);1415         printf("=============\n");1617         printf("%d+%d=%d\n",data1,data2,add(data1,data2));//加18         printf("%d-%d=%d\n",data1,data2,sub(data1,data2));//减19         printf("%dx%d=%d\n",data1,data2,mul(data1,data2));//乘20         printf("%d/%d=%f\n",data1,data2,(float)div(data1,data2));//除21         return 0;22 }

demo1.c —— 功能代码区

  1 int add(int x,int y)//加法2 {3         return x+y;4 }5 int sub(int x,int y)//减法6 {7         return x-y;8 }9 int mul(int x,int y)//乘法10 {11         return x*y;12 }13 float div(int x,int y)//除法14 {15         return (float)x/y;16 }

编译说明：

二，Linux库的基本说明

一个“程序函数库”简单的说就是一个文件包含了一些编译好的代码和数据，这些编译好的代码和数据可以在事后供其他的程序使用。程序函数库可以使整个程序更加模块化，更容易重新编译，而且更方便升级。  

通俗点说明：你可以使用我的代码，但是你不能看我的代码；

                      编译时，会链接到我们生成的库文件，程序可以正常编译运行，但如果常规使用vi打开库文件，就是一页乱码。

程序函数库可分为3种类型：静态函数库（static libraries）、共享函数库（shared libraries）、动态加载函数（dynamicallyloaded libraries）； 

● 静态函数库：是在程序执行前就加入到目标程序中去了 ；

● 动态函数库与共享函数库：两者其实一样（在linux上叫共享对象库， 文件后缀是.so；windows上叫动态加载函数库， 文件后缀是.dll）

三，Linux库之静态库的生成与使用

静态函数库：是在程序执行前（编译）就加入到目标程序中去了 ；一般将功能性代码生成库文件

优点：
● 静态库在编译的时候就被打包到应用程序中，所以其加载的速度快;
● 发布程序的时候无需提供静态库，因为已经在app中，移植方便;

缺点：
● 链接时完整的拷贝到可执行文件中，被多次使用就会有多份冗余拷贝；
● 更新，部署，发布麻烦；

① 静态库命名规则

静态库文件的命名方式：“libxxx.a”,库名前加“lib”，后缀用“.a”，“xxx”为静态库名 

② 静态库制作步骤

原材料：xxx.c文件

1，将 xxx.c 文件生成 xxx.o 文件：gcc xxx.c -c;

2，将 xxx.o 文件生成 libtest.a 静态库文件：ar  rcs  libtest.a  xxx.o        

生成的静态库文件通过主函数的链接后，正常编译运行，但并不能打开库文件查看里面的内容，也是库文件制作的目的所在 

ar 命令里的内容 ：

③ 静态库的使用

1，mv xxx.c ~  将原先的功能文件和生成的.o文件移至工作目录，只留下.h头文件和主函数文件，还有生成的静态库文件。

2，gcc xxx.c -ltest -L./   编译

● -l(L小写)，链接生成的静态库文件，libtest.a需要“砍头去尾” test;

● -L:告诉gcc编译器从-L指定的路径去找静态库（当前路径）。默认是从/usr/lib或/usr/local/lib中去找

orangepi@orangepizero2:~/file$ ls
demo1.c  demo1.o  demo.c  demo.h  libtest.a
orangepi@orangepizero2:~/file$ mv demo1.c demo1.o ~  //把多余的文件移动到工作目录
orangepi@orangepizero2:~/file$ ls   //只剩下库文件，头文件，主函数文件
demo.c  demo.h  libtest.a
orangepi@orangepizero2:~/file$ gcc demo.c -ltest -L./ //编译要链接库和路径
orangepi@orangepizero2:~/file$ ls  //编译成功，生成可执行程序a.out
a.out  demo.c  demo.h  libtest.a
orangepi@orangepizero2:~/file$ ./a.out //运行成功
input a num:
56
input a num:
89
=============
56+89=145
56-89=-33
56x89=4984
56/89=0.629214

四，Linux库之动态库的生成与使用

动态函数库：是在程序执行时动态（临时）由目标程序去调用

优点：
● 链接时不复制，程序运行时由系统动态加载到内存，供程序调用，系统只加载一次，多个程序可以共用，节省内存；
● 程序升级简单，因为app中没有库的源代码，升级之后只要库的名字不变，函数名与及参数不变，只是做了优化，就能加载成功；

缺点：
● 加载速度比静态库慢；
● 发布程序时需要提供依赖的动态库；

① 动态库命名规则

动态库的命名方式：“libxxx.so”, 库名前加“lib”，后缀用“.so”，“xxx”为动态库名

② 动态库制作步骤

原材料：xxx.c 文件

生成.so文件：gcc -shared -fpic xxx.c -o libtest.so

● -shared：必须使用的关键字，指定生成动态库；

● -fpic：执行标准，作用于编译阶段，在生成目标文件时就得使用该选项；

③ 动态库的使用

gcc xxx.c -ltest -L./   编译后生成默认a.out可执行程序，也可以自行-o生成执行程序

● -l(L小写)，链接生成的静态库文件，libtest.so需要“砍头去尾” test;

● -L:告诉gcc编译器从-L指定的路径去找静态库（当前路径）。默认是从/usr/lib或/usr/local/lib中去找

 ✳：编译没问题，但是结果出了问题。动态库运行和静态库的运行方式有区别的，静态库直接生在在可执行的程序中，而动态库是在程序执行时动态（临时）由目标程序去调用，需要去找到执行的文件目录，所以上面的动态库执行出错。

解决方法：把生成的动态库文件libtest.so拷贝到/usr/lib/这个路径下即可