linux動態編譯和靜態編譯
阿新 • • 發佈：2019-02-01
為了使用方便，可以把這兩個函式介面定義為動態連結庫或靜態連結庫。用動態連結庫編譯生成的
可執行檔案需呼叫.so檔案方可正常執行，靈活但稍顯麻煩;用靜態連結庫編譯生成的可執行檔案可直
接執行，不用再呼叫如.so般的依賴庫檔案，簡單但不靈活。
靜態連結庫：
1、編譯生成目標檔案
gcc -c struct.c
2、建立靜態庫
ar cqs libstruct.a struct.o (順序不能亂)
3、連結靜態連結庫，生成可執行檔案
gcc main.c -static -L. -lstruct -o main
動態連結庫：
1、編譯成動態連結庫
gcc struct.c -fPIC -shared -o libstruct.so
2、連結動態連結庫，生成可執行檔案
gcc main.c -L. -lstruct -o main
3、設定庫檔案的環境路徑
1)在bashrc或profile檔案裡用LD_LIBRARY_PATH定義，然後用source載入。
2)把庫路徑新增到ld.so.conf檔案中，然後用ldconfig載入。
3)ldconfig /home/user/lib，僅能暫時性使用，若下次ldconfig時此目錄下的動態連結庫就不能被共享
了。
gcc一些引數解析
-shared：指定生成動態連結庫。
-static：指定生成靜態連結庫。
-fPIC：表示編譯為位置獨立的程式碼，用於編譯共享庫。目標檔案需要建立成位置無關碼，概念上就
是在可執行程式裝載它們的時候，它們可以放在可執行程式的記憶體裡的任何地方。
-L.：表示要連線的庫在當前目錄中。
-l：指定連結時需要的動態庫。編譯器查詢動態連線庫時有隱含的命名規則，即在給出的名字前面加
上lib，後面加上.so來確定庫的名稱。
-Wall：生成所有警告資訊。
-ggdb：此選項將盡可能的生成gdb的可以使用的除錯資訊。
-g：編譯器在編譯的時候產生除錯資訊。
-c：只啟用預處理、編譯和彙編,也就是把程式做成目標檔案(.o檔案)。
-Wl,options：把引數(options)傳遞給連結器ld。如果options中間有逗號,就將options分成多個選項,然
後傳遞給連結程式。
摘要：本文主要通過三個程式來說明Linux動態庫和靜態庫的建立，以及使用它們。程式很簡單
但是足以反映出Linux動態庫和靜態庫的問題。
函式庫分為靜態庫和動態庫兩種。建立Linux靜態庫和Linux動態庫和使用它們在這裡將以舉例的形式
詳述一下。靜態庫在程式編譯時會被連線到目的碼中，程式執行時將不再需要該靜態庫。動態庫
在程式編譯時並不會被連線到目的碼中，而是在程式執行是才被載入，因此在程式執行時還需要
動態庫存在。
第1步：編輯得到舉例的程式--hello.h、hello.c和main.c;
hello.h(見程式1)為該函式庫的標頭檔案。
hello.c(見程式2)是函式庫的源程式，其中包含公用函式hello，該函式將在螢幕上輸出"Hello XXX!"。
main.c(見程式3)為測試庫檔案的主程式，在主程式中呼叫了公用函式hello。
--------------------------------------------------------------------------------
程式1: hello.h
#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H
void hello(const char *name);
#endif //HELLO_H
--------------------------------------------------------------------------------
程式2: hello.c
#include <stdio.h>
void hello(const char *name)
{
printf("Hello %s!\n", name);
}
--------------------------------------------------------------------------------
程式3: main.c
#include "hello.h"
int main()
{
hello("everyone");
return 0;
}
--------------------------------------------------------------------------------
第2步：將hello.c編譯成.o檔案
無論靜態庫，還是動態庫，都是由.o檔案建立的。因此，我們必須將源程式hello.c通過gcc先編譯
成.o檔案。在系統提示符下鍵入以下命令得到hello.o檔案。
# gcc -fPIC -c hello.c
第3步：由.o檔案建立靜態庫
靜態庫檔名的命名規範是以lib為字首，緊接著跟靜態庫名，副檔名為.a。例如：我們將建立的靜態
庫名為myhello，則靜態庫檔名就是libmyhello.a。在建立和使用靜態庫時，需要注意這點。建立靜
態庫用ar命令。在系統提示符下鍵入以下命令將建立靜態庫檔案libmyhello.a。
# ar cr libmyhello.a hello.o
第4步：在程式中使用靜態庫
靜態庫製作完了，如何使用它內部的函式呢？只需要在使用到這些公用函式的源程式中包含這些公
用函式的原型宣告，然後在用gcc命令生成目標檔案時指明靜態庫名，gcc將會從靜態庫中將公用函
數連線到目標檔案中。注意，gcc會在靜態庫名前加上字首lib，然後追加副檔名.a得到的靜態庫檔案
名來查詢靜態庫檔案。在程式3:main.c中，我們包含了靜態庫的標頭檔案hello.h，然後在主程式main
中直接呼叫公用函式hello。下面先生成目標程式hello，然後執行hello程式看看結果如何。
# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello
# ./hello
Hello everyone!
#
我們刪除靜態庫檔案試試公用函式hello是否真的連線到目標檔案 hello中了。
# rm libmyhello.a
rm: remove regular file `libmyhello.a'? y
# ./hello
Hello everyone!
#
程式照常執行，靜態庫中的公用函式已經連線到目標檔案中了。我們繼續看看如何在Linux中建立動
態庫。我們還是從.o檔案開始。
第5步：由.o檔案建立動態庫檔案
動態庫檔名命名規範和靜態庫檔名命名規範類似，也是在動態庫名增加字首lib，但其檔案擴充套件
名為.so。例如：我們將建立的動態庫名為myhello，則動態庫檔名就是libmyhello.so。用gcc來創
建動態庫。在系統提示符下鍵入以下命令得到動態庫檔案libmyhello.so。
# gcc -shared -fPCI -o libmyhello.so hello.o
第6步：在程式中使用動態庫
在程式中使用動態庫和使用靜態庫完全一樣，也是在使用到這些公用函式的源程式中包含這些公用
函式的原型宣告，然後在用gcc命令生成目標檔案時指明動態庫名進行編譯。我們先執行gcc命令生
成目標檔案，再執行它看看結果。
# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello
# ./hello
./hello: error while loading shared libraries: libmyhello.so: cannot open shared object file: No such
file or directory
#
哦！出錯了。快看看錯誤提示，原來是找不到動態庫檔案libmyhello.so。程式在執行時，會在/usr/lib和/lib等目錄中查詢需要的動態庫檔案。若找到，則載入動態庫，否則將提示類似上述錯誤而終止程
序執行。我們將檔案libmyhello.so複製到目錄/usr/lib中，再試試。
# mv libmyhello.so /usr/lib
# ./hello
Hello everyone!
#
成功了。這也進一步說明了動態庫在程式執行時是需要的。
我們回過頭看看，發現使用靜態庫和使用動態庫編譯成目標程式使用的gcc命令完全一樣，那當靜態
庫和動態庫同名時，gcc命令會使用哪個庫檔案呢？抱著對問題必究到底的心情，來試試看。先刪除
除.c和.h外的 所有檔案，恢復成我們剛剛編輯完舉例程式狀態。
# rm -f hello hello.o /usr/lib/libmyhello.so
# ls
hello.c hello.h main.c
#
在來建立靜態庫檔案libmyhello.a和動態庫檔案libmyhello.so。
# gcc -c hello.c
# ar cr libmyhello.a hello.o
# gcc -shared -fPCI -o libmyhello.so hello.o
# ls
hello.c hello.h hello.o libmyhello.a libmyhello.so main.c
#
通過上述最後一條ls命令，可以發現靜態庫檔案libmyhello.a和動態庫檔案libmyhello.so都已經生成，
並都在當前目錄中。然後，我們執行gcc命令來使用函式庫myhello生成目標檔案hello，並執行程式
hello。
# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello
# ./hello
./hello: error while loading shared libraries: libmyhello.so: cannot open shared object file: No such
file or directory
#
從程式hello執行的結果中很容易知道，當Linux靜態庫和Linux動態庫同名時， gcc命令將優先使用動
可執行檔案需呼叫.so檔案方可正常執行，靈活但稍顯麻煩;用靜態連結庫編譯生成的可執行檔案可直
接執行，不用再呼叫如.so般的依賴庫檔案，簡單但不靈活。
靜態連結庫：
1、編譯生成目標檔案
gcc -c struct.c
2、建立靜態庫
ar cqs libstruct.a struct.o (順序不能亂)
3、連結靜態連結庫，生成可執行檔案
gcc main.c -static -L. -lstruct -o main
動態連結庫：
1、編譯成動態連結庫
gcc struct.c -fPIC -shared -o libstruct.so
2、連結動態連結庫，生成可執行檔案
gcc main.c -L. -lstruct -o main
3、設定庫檔案的環境路徑
1)在bashrc或profile檔案裡用LD_LIBRARY_PATH定義，然後用source載入。
2)把庫路徑新增到ld.so.conf檔案中，然後用ldconfig載入。
3)ldconfig /home/user/lib，僅能暫時性使用，若下次ldconfig時此目錄下的動態連結庫就不能被共享
了。
gcc一些引數解析
-shared：指定生成動態連結庫。
-static：指定生成靜態連結庫。
-fPIC：表示編譯為位置獨立的程式碼，用於編譯共享庫。目標檔案需要建立成位置無關碼，概念上就
是在可執行程式裝載它們的時候，它們可以放在可執行程式的記憶體裡的任何地方。
-L.：表示要連線的庫在當前目錄中。
-l：指定連結時需要的動態庫。編譯器查詢動態連線庫時有隱含的命名規則，即在給出的名字前面加
上lib，後面加上.so來確定庫的名稱。
-Wall：生成所有警告資訊。
-ggdb：此選項將盡可能的生成gdb的可以使用的除錯資訊。
-g：編譯器在編譯的時候產生除錯資訊。
-c：只啟用預處理、編譯和彙編,也就是把程式做成目標檔案(.o檔案)。
-Wl,options：把引數(options)傳遞給連結器ld。如果options中間有逗號,就將options分成多個選項,然
後傳遞給連結程式。
摘要：本文主要通過三個程式來說明Linux動態庫和靜態庫的建立，以及使用它們。程式很簡單
但是足以反映出Linux動態庫和靜態庫的問題。
函式庫分為靜態庫和動態庫兩種。建立Linux靜態庫和Linux動態庫和使用它們在這裡將以舉例的形式
詳述一下。靜態庫在程式編譯時會被連線到目的碼中，程式執行時將不再需要該靜態庫。動態庫
在程式編譯時並不會被連線到目的碼中，而是在程式執行是才被載入，因此在程式執行時還需要
動態庫存在。
第1步：編輯得到舉例的程式--hello.h、hello.c和main.c;
hello.h(見程式1)為該函式庫的標頭檔案。
hello.c(見程式2)是函式庫的源程式，其中包含公用函式hello，該函式將在螢幕上輸出"Hello XXX!"。
main.c(見程式3)為測試庫檔案的主程式，在主程式中呼叫了公用函式hello。
--------------------------------------------------------------------------------
程式1: hello.h
#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H
void hello(const char *name);
#endif //HELLO_H
--------------------------------------------------------------------------------
程式2: hello.c
#include <stdio.h>
void hello(const char *name)
{
printf("Hello %s!\n", name);
}
--------------------------------------------------------------------------------
程式3: main.c
#include "hello.h"
int main()
{
hello("everyone");
return 0;
}
--------------------------------------------------------------------------------
第2步：將hello.c編譯成.o檔案
無論靜態庫，還是動態庫，都是由.o檔案建立的。因此，我們必須將源程式hello.c通過gcc先編譯
成.o檔案。在系統提示符下鍵入以下命令得到hello.o檔案。
# gcc -fPIC -c hello.c
第3步：由.o檔案建立靜態庫
靜態庫檔名的命名規範是以lib為字首，緊接著跟靜態庫名，副檔名為.a。例如：我們將建立的靜態
庫名為myhello，則靜態庫檔名就是libmyhello.a。在建立和使用靜態庫時，需要注意這點。建立靜
態庫用ar命令。在系統提示符下鍵入以下命令將建立靜態庫檔案libmyhello.a。
# ar cr libmyhello.a hello.o
第4步：在程式中使用靜態庫
靜態庫製作完了，如何使用它內部的函式呢？只需要在使用到這些公用函式的源程式中包含這些公
用函式的原型宣告，然後在用gcc命令生成目標檔案時指明靜態庫名，gcc將會從靜態庫中將公用函
數連線到目標檔案中。注意，gcc會在靜態庫名前加上字首lib，然後追加副檔名.a得到的靜態庫檔案
名來查詢靜態庫檔案。在程式3:main.c中，我們包含了靜態庫的標頭檔案hello.h，然後在主程式main
中直接呼叫公用函式hello。下面先生成目標程式hello，然後執行hello程式看看結果如何。
# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello
# ./hello
Hello everyone!
#
我們刪除靜態庫檔案試試公用函式hello是否真的連線到目標檔案 hello中了。
# rm libmyhello.a
rm: remove regular file `libmyhello.a'? y
# ./hello
Hello everyone!
#
程式照常執行，靜態庫中的公用函式已經連線到目標檔案中了。我們繼續看看如何在Linux中建立動
態庫。我們還是從.o檔案開始。
第5步：由.o檔案建立動態庫檔案
動態庫檔名命名規範和靜態庫檔名命名規範類似，也是在動態庫名增加字首lib，但其檔案擴充套件
名為.so。例如：我們將建立的動態庫名為myhello，則動態庫檔名就是libmyhello.so。用gcc來創
建動態庫。在系統提示符下鍵入以下命令得到動態庫檔案libmyhello.so。
# gcc -shared -fPCI -o libmyhello.so hello.o
第6步：在程式中使用動態庫
在程式中使用動態庫和使用靜態庫完全一樣，也是在使用到這些公用函式的源程式中包含這些公用
函式的原型宣告，然後在用gcc命令生成目標檔案時指明動態庫名進行編譯。我們先執行gcc命令生
成目標檔案，再執行它看看結果。
# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello
# ./hello
./hello: error while loading shared libraries: libmyhello.so: cannot open shared object file: No such
file or directory
#
哦！出錯了。快看看錯誤提示，原來是找不到動態庫檔案libmyhello.so。程式在執行時，會在/usr/lib和/lib等目錄中查詢需要的動態庫檔案。若找到，則載入動態庫，否則將提示類似上述錯誤而終止程
序執行。我們將檔案libmyhello.so複製到目錄/usr/lib中，再試試。
# mv libmyhello.so /usr/lib
# ./hello
Hello everyone!
#
成功了。這也進一步說明了動態庫在程式執行時是需要的。
我們回過頭看看，發現使用靜態庫和使用動態庫編譯成目標程式使用的gcc命令完全一樣，那當靜態
庫和動態庫同名時，gcc命令會使用哪個庫檔案呢？抱著對問題必究到底的心情，來試試看。先刪除
除.c和.h外的 所有檔案，恢復成我們剛剛編輯完舉例程式狀態。
# rm -f hello hello.o /usr/lib/libmyhello.so
# ls
hello.c hello.h main.c
#
在來建立靜態庫檔案libmyhello.a和動態庫檔案libmyhello.so。
# gcc -c hello.c
# ar cr libmyhello.a hello.o
# gcc -shared -fPCI -o libmyhello.so hello.o
# ls
hello.c hello.h hello.o libmyhello.a libmyhello.so main.c
#
通過上述最後一條ls命令，可以發現靜態庫檔案libmyhello.a和動態庫檔案libmyhello.so都已經生成，
並都在當前目錄中。然後，我們執行gcc命令來使用函式庫myhello生成目標檔案hello，並執行程式
hello。
# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello
# ./hello
./hello: error while loading shared libraries: libmyhello.so: cannot open shared object file: No such
file or directory
#
從程式hello執行的結果中很容易知道，當Linux靜態庫和Linux動態庫同名時， gcc命令將優先使用動
態庫。
code;
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程式1: hello.h
#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H
void hello(const char *name);
#endif //HELLO_H
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程式2: hello.c
#include <stdio.h>
void hello(const char *name)
{
printf("Hello %s!\n", name);
}
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程式3: main.c
#include "hello.h"
int main()
{
hello("everyone");
return 0;
}
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