作者：楊碩，華清遠見嵌入式學院講師。

一．庫函數(shù)簡介：

C語言中有一些函數(shù)會執(zhí)行一些標準任務(wù)，可以事先對這些函數(shù)進行編譯，然后將他們放置在一些特殊的目標代碼文件中，這些目標代碼文件稱為庫。

庫文件中的函數(shù)可以通過連接程序與應(yīng)用程序進行鏈接，這樣就不用在每次執(zhí)行程序時都對這些通用的函數(shù)進行編譯了。

標準的C函數(shù)庫名稱為libc，包含了諸如內(nèi)存管理或者輸入輸出操作的基本函數(shù)。這些庫放置在系統(tǒng)的公用目錄下，如/usr/lib，系統(tǒng)中的任何用戶都可以利用這些庫函數(shù)，用戶也可以自己建立庫。

庫的兩種形式：靜態(tài)庫；共享庫

二.靜態(tài)庫：

1）基本概念：

靜態(tài)庫又稱為文檔文件（Archive File）。它是多個.o文件的集合。Linux中靜態(tài)庫文件的后綴為"a"。

靜態(tài)庫的代碼在編譯時就已經(jīng)鏈接到應(yīng)用程序中

靜態(tài)庫中的各個成員（.o文件）沒有特殊的存在格式，僅僅是一個.o文件的集合。

使用"ar"工具維護和管理靜態(tài)庫

2）如何建立和使用靜態(tài)庫

下面是一個建立靜態(tài)鏈接庫的例子：

1.編寫源文件：

源碼一：my_strcpy.c:（實現(xiàn)一個strcpy的功能）

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

void my_strcpy(char *des, const char *src)

{

while (*des++ = *src++);

}

源碼二：my_strcmp.c(實現(xiàn)一個strcmp的功能)

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

int my_strcmp(const char *obj1, const char *obj2)

{

while (*obj1 && *obj2)

{

if (*obj1 - *obj2)

{

return (*obj1 - *obj2);

}

else

{

obj1++;

obj2++;

}

}

return 0;

}

2、生成.o文件

gcc -c my_strcpy.c my_strcmp.c

3、建立靜態(tài)鏈接庫

ar rcs libmylib.a *.o

這樣，就在當前路徑下面建立好了libmylib.a的靜態(tài)庫；

ar的三個參數(shù)中：r代表將文件插入歸檔文件中，c代表建立歸檔文件，s代表若歸檔文件中包含了對象模式，可利用此參數(shù)建立備存文件的符號表。

lib和.a都是系統(tǒng)指定的靜態(tài)庫文件的固定格式，mylib才是靜態(tài)庫的名稱，編譯時，鏈接器會在標準路徑（/usr/lib;/lib）或者用戶指定的路徑下去找.a的文件。

4、測試靜態(tài)鏈接庫

編寫測試代碼：main.c

#include <stdio.h>

#include <string.h>

int main()

{

int res;

char des[100] = {0};

const char *s1 = "hello linux.";

const char *s2 = "hello world."

my_strcpy(des, s1);

printf("%sn", des);

bzero(des, 0);

my_strcpy(des, s2);

printf("%sn", des);

res = my_strcmp(s1, s2);

if (res > 0)

printf("s1 > s2n");

else if (res < 0)

printf("s1 < s2n");

else

printf("s1 = s2n");

return 0;

}

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

-static指定編譯器鏈接靜態(tài)庫，-L.指定靜態(tài)庫的路徑為當前路徑，在gcc編譯器中引用可搜索到的目錄和庫文件時需用（-l+庫名），如在gcc中加入-lm可以在程序匯中鏈接標準算術(shù)庫，加上-lpthread可以鏈接到linux標準線程庫

執(zhí)行./main后的輸出結(jié)果：

hello linux.

hello world.

s1 < s2

3）小結(jié)：

使用靜態(tài)庫可以使程序不依賴于任何其他庫而獨立運行，但是會占用很多內(nèi)存空間以及磁盤空間，而且如果庫文件更新，則需重新編譯源代碼，使用起來不夠靈活。

我們用ls –l main可以發(fā)現(xiàn)，可執(zhí)行程序main的大小是500多KB，之所以會這么大就是因為我們在編譯的時候指定了-static，這樣編譯時所有需要鏈接的庫都是以靜態(tài)庫的形式鏈接的，而我們知道gcc默認會鏈接到標準C庫，所以我們把標準C庫的靜態(tài)庫版本也鏈接到了可執(zhí)行程序里，導致程序占用的磁盤空間增大。

其實，編譯的時候不需要加-static，直接用gcc -o main main.c -L. –lmylib，連接器會為我們鏈接指定的靜態(tài)庫以及標準C的共享庫，這樣編譯之后，可執(zhí)行程序只有7KB左右大小。

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