静态库的制作

静态库是一组对象文件的集合，它们在编译时被链接到可执行文件中。这意味着，静态库中的代码会被复制到每个使用它的程序中，因此静态库不需要在程序运行时被单独加载。制作静态库可以帮助你将常用的代码模块化、重用，简化开发过程。

以下是创建静态库的详细步骤：

步骤1：编写源代码

首先，创建几个C/C++源文件，它们将组成静态库。例如，创建两个c文件math_functions.c和string_functions.c,并为其编写相应的功能。

math_functions.c（数学函数）

#include <math_functions.h>int add(int a, int b) {return a + b;
}int subtract(int a, int b){return a - b;
}

math_functions.h (数学函数头文件)

#ifndef MATH_FUNCTIONS_H
#define MATH_FUNCTIONS_Hint add(int a, int b);
int subtract(int a, int b);#endif

string_functions.c (字符串处理函数)

#include "string_functions.h"
#include <string.h>int string_length(const char* str) {return strlen(str);
}int string_compare(const char* str1, const char* str2) {return strcmp(str1, str2);
}

string_functions.h (字符串处理函数头文件)

#ifndef STRING_FUNCTIONS_H
#define STRING_FUNCTIONS_Hint string_length(const char* str);int string_compare(const char* str1, const char* str2);#endif

步骤2：编译源文件

将每个.c源文件编译为.o对象文件。这些对象将被包含在静态库中。你可以使用gcc或g++编译器完成此步骤。

gcc -c math_functions.c -o math_functions.o
gcc -c string_functions.c -o string_functions.o

解释：

• -c 表示编译源文件但不链接，生成 .o 对象文件。
• -o 指定输出文件的名称。

现在你应该有两个对象文件：math_functions.o 和 string_functions.o。

步骤3：创建静态库

接下来，使用ar（archive utility）工具将这些.o文件打包成一个静态库。静态库的扩展名通常是.a。

ar rcs libmylibrary.a math_functions.o string_functions.o

解释：

• ar 是创建静态库的工具。
• r 表示插入文件到库（如果库不存在则创建）。
• c 表示创建库。
• s 表示索引库，创建符号表，使得在链接时可以快速找到库中的符号。
• libmylibrary.a 是创建的静态库的名称，通常库名以 lib 开头。
• 后面的 .o 文件是要打包进库中的对象文件。

运行完这个命令后，当前目录下会生成一个名为 libmylibrary.a 的静态库。

步骤4：使用静态库

接下来，演示如何使用这个静态库。首先，编写一个C程序来调用库中的函数。

main.c（测试程序）

#include "math_functions.h"
#include "string_functions.h"
#include <stdio.h>int main() {int a = 10, b = 5;printf("Add: %d\n", add(a, b));printf("Subtract: %d\n", subtract(a, b));const char* str1 = "Hello";const char* str2 = "World";printf("Length of str1: %d\n", string_length(str1));printf("Comparison of str1 and str2: %d\n", string_compare(str1, str2));return 0;
}

步骤5：链接静态库

要使用你创建的静态库，编译和链接你的测试程序时，必须指定库的路径和名称。

gcc main.c -L. -lmylibrary -o myprogram

解释：

• -L. 指定库的搜索路径为当前目录（. 表示当前目录）。
• -lmylibrary 告诉链接器使用 libmylibrary.a 静态库（省略lib和.a后缀）。
• -o myprogram 指定输出的可执行文件名为 myprogram。

编译成功后，myprogram 会是可执行文件，运行它将会输出结果：

./myprogram

输出可能如下：

Add: 15
Subtract: 5
Length of str1: 5
Comparison of str1 and str2: -1

步骤 6: 查看静态库内容

你可以使用 ar 工具查看静态库的内容，看看其中包含了哪些对象文件：

ar t libmylibrary.a

输出可能为：

math_functions.o
string_functions.o

静态库的特点

• 静态链接：在编译时，静态库中的代码会被复制到目标程序中，程序不依赖外部库运行。
• 独立性：使用静态库的可执行程序在运行时不需要静态库文件的存在，因为代码已经被嵌入到可执行文件中。
• 性能：由于代码在编译时被直接链接到程序，运行时不需要动态加载库，因此静态库可能比动态库运行时略快。
• 缺点：可执行文件会变得更大，因为每个使用库的程序都包含了库的副本。而且，如果库有更新，所有依赖该库的程序都需要重新编译。