庫的概念

1.庫的定義

  本質上來說庫是一種可執行程式碼的二進位制形式，可以被作業系統載入記憶體執行。

2.庫的分類

  linux 下的庫有兩種：靜態庫和共享庫（動態庫）。 二者的不同點在於程式碼被載入的時刻不同。 靜態庫的程式碼在編譯過程中已經被載入可執行程式，因此體積較大。

  共享庫的程式碼是在可執行程式執行時才載入記憶體的，在編譯過程中僅簡單的引用，可以節省系統開銷，因此程式碼體積較小。不同的程式呼叫相同庫時，記憶體中只需有一份該動態庫的例項即可。

3.在Linux下庫檔案的產生

 靜態庫（字尾是.a）：

• 由原始檔編譯生成一堆.o，每個.o 裡都包含這個編譯單元的符號表

• ar 命令將很多.o 轉換成.a，成為靜態庫

• 如：ar rcs libmyhello.a hello.o ，再編譯：gcc add.c -static -L. -lmyhello -o hello，執行可執行檔案：./hello
  

• 此時發現執行gcc main.c -static -L. -lmyhello -o hello後報了一個錯誤，原因是你的系統中沒有安裝靜態庫
  

安裝靜態庫後執行發現結果正確：

刪除靜態庫檔案發現程式照常執行，原因是靜態庫中的公用函式已經連線到目標檔案中

 動態庫（字尾是.so）：

• gcc hello.c -shared -fPIC -o libmyhello.so

  
  
  -PIC：表示 GCC 產生的程式碼不要包含對函式和變數具體記憶體位置的引用，即編譯為位置獨立的程式碼
  -shared：表示生成動態庫

• gcc add.c -L. -lmyhello -o hello
  -L.：表示告訴 GCC 函式庫可能位於當前目錄

• 若直接執行./hello會發現編譯器報錯，原因是GNU聯結器會查詢標準系統函式目錄，先後搜尋：①elf 檔案的 DT_RPATH 段—>②境變數LD _LIBRARY _PATH(此環境變數指示動態聯結器可以裝載動態庫的路徑)—>③/etc/ld.so.cache 檔案列表—>④/lib/或/usr/lib 目錄找到庫檔案後將其載入記憶體。但這裡生成的庫並沒有載入到這四個路徑中的任何一條，所以編譯器會報錯。
  

• 解決方法：①將檔案 libmyhello.so 複製到目錄/usr/lib 中，再執行./hello
       ②先執行：export LD_ LIBRARY_PATH=$(pwd)，再執行：./hello
       ③執行ldconfig /usr/zhsoft/lib，此命令的功能在於讓 ldconfig 將指定目錄下的
      動態連結庫被系統共享起來，會重建/etc/ld.so.cache 檔案
  

 注：當靜態庫與動態庫同名時，gcc命令會優先使用動態庫

4.庫檔案的命名

• 在 linux 下，庫檔案一般放在/usr/lib 和/lib 下

• 靜態庫的名字一般為 libxxx.a，其中 xxx 是該 lib 的名稱。如：libc.a

• 動態庫的名字一般為 libxxx.so.major.minor，其中xxx 是該 lib 的名稱，major 是主版本號，minor 是副版本號。如：libc.so.6

靜態庫連結時搜尋路徑順序

1. ld 會去找 gcc 命令中的引數-L

2. 再找 gcc 的環境變數 LIBRARY_PATH(該環境變數指定靜態連結庫檔案搜尋路徑)

3. 再找內定目錄 /lib 或/usr/lib 或/usr/local/lib

動態庫連結時搜尋路徑順序

1. 編譯目的碼時指定的動態庫搜尋路徑

2. 環境變數 LD_ LIBRARY_PATH 指定的動態庫搜尋路徑(該環境變數指定動態連結庫檔案搜尋路徑)

3. 配置檔案/etc/ld.so.conf 中指定的動態庫搜尋路徑

4. 預設的動態庫搜尋路徑/lib

5. 預設的動態庫搜尋路徑/usr/lib

gcc 編譯

 gcc編譯會有以下四個步驟：

• 預處理（巨集替換、條件編譯、標頭檔案展開、去註釋）
  例項：gcc -E test.c -o test.i
  

• 編譯（生成彙編）
  例項：gcc -S test.c -o test.s
  

• 彙編（生成機器可執行程式碼）
  例項：gcc -c test.c -o test.o
  

• 連結（生成可執行檔案或庫檔案）
  例項：gcc test.c -o test 或 gcc test.o -o test
  

 選項：

• -o：指定生成的輸出檔名字

• -E：僅執行編譯預處理

• -S：將C程式碼轉換為彙編程式碼

• -O0：編譯器優化級別（0表示沒有優化，1為編譯器預設值，3優化級別最高）

特殊記憶法：esc、iso