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概念

库文件是一组预先编译好的函数、类或数据的集合，以文件的形式存在，用于被其他程序调用，通俗点讲就是把一堆写好的函数，变量，代码全部编译打包成一个二进制文件，不给别人看源码，只给别人用

作用

1.提高开发效率：避免重复编写相同功能的代码，减少开发时间

2.便于代码维护：集中管理功能模块，修改和升级库时，只需更新库文件，无需修改使用库的程序

3.保护代码隐私：可以将核心代码封装在库中，只提供接口供外部使用，隐藏实现细节

在Linux下库分为两种形式：静态库和动态库

静态库

定义

在程序编译链接阶段，把代码完整的复制到最终的可执行文件中，成为可执行文件的一部分，编译完成后，静态库跟可执行文件绑定，运行时无需额外依赖

特点

1.可执行文件独立运行，不依赖外部库文件

2.静态库会让可执行文件体积较大，但是效率比较高

3.如果静态库更新，需要重新编译链接程序，所以有点麻烦

文件格式（每个平台不同）：

windows平台下为.lib，Linux平台下为.a，Mac平台下为.a

静态库制作步骤

1.准备源文件

2.编译生成目标文件.o

gcc -c test.c -o test.o

-c：只编译，不链接

3.用ar工具打包成静态库.a

ar crs libmylib.a test.o

参数说明：

• r：插入模块到库中
• c：创建库
• s：生成索引

静态库命名规范：libxxx.a

4.编译主程序并链接静态库生成可执行文件

gcc test.o -lmylib -L. -o test

参数说明：

• -l：指定要链接的库名
• -L.：在当前目录找库，.代表当前目录

动态库

定义

动态库也叫共享库，是在程序运行时才被加载到内存中，可以被多个可执行文件使用，提供函数数据等资源

特点

1.可执行文件运行时，需依赖系统中存在的动态库

2.可执行文件体积小，有效节省磁盘和内存空间

3.更新灵活，只要接口不变，无需重新编译依赖他的可执行文件

动态库文件格式：windows平台下为.dll；Linux平台下为.so；Mac平台下为.dylib

动态库制作步骤

1.准备源文件

2.生成位置无关代码：使用编译器编译源文件时，添加相关选项(如GCC的-fPIC选项)生成位置无关代码(PIC)的目标文件

gcc -c -fPIC test.c -o test.o

-fPIC：生成位置无关代码，动态库必须加

3.链接生成动态库.so

gcc -shared test.o -o libmylib.so

-share：生成动态库

4.编译时通过-L指定路径，-l指定库名生成可执行文件

gcc test.c -lmylib -L. -o test

动态库的使用

如果完成以上步骤后直接运行会报错，提示找不到动态库，因为动态库不像静态库直接与执行文件绑定，需要给可执行文件指条明路去找动态库，所以需要配置环境变量，有以下三种方法：

1.临时配置环境变量

export LD_LIBRARY_PATH=. ./main

2.把.so放到系统库目录

sudo cp libmylib.so /usr/lib/

3.配置/etc/ld.so.conf刷新缓存（不推荐，比较麻烦，要编辑文件，容易出错）

静态库VS动态库核心区别

总结

• 静态库：打包进程序，独立运行，体积大
• 动态库：运行加载，共享省内存，体积小

库文件相关问题

为什么动态库必须加 -fPIC？

动态库要加载到内存任意地址，必须生成位置无关代码，不加会报错重定位。

静态库和动态库优先用哪个？

• Linux 默认优先链接动态库
• 想强制用静态库：

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

头文件和库的关系

• 头文件.h：告诉编译器函数声明
• 库.a/.so：提供函数实现编译缺一不可。

ar 命令作用

用来打包静态库，把多个 .o 合并成一个 .a

静态库能不能多个程序共享？

不能。每个程序编译时都拷贝一份代码，内存多份冗余。

动态库好处

1. 可执行程序体积小
2. 内存共享，节省内存
3. 库升级不用重新编译项目

静态库好处

1. 部署简单，不用带库文件
2. 嵌入式常用，环境依赖少
3. 运行不担心库路径问题