基于gcc的动静态库用法简析

前言

本文浅析gcc在构建多文件项目，使用静态链接库，动态链接库中，各个编译参数的含义和常见用法。

利用参数控制gcc的编译进度

这是gcc常处理的文件类型:

• .c / .cpp：c,cpp源码
• .s：汇编源码
• .m：objective-c源码
• .i：c预处理结果文件
• .ii：cpp预处理结果文件
• .S：汇编预处理结果文件
• .h：头文件
• .o：编译后得到的目标文件
• .so：动态链接库文件（一种特殊的目标文件）
• .a：静态链接库
• .out：可执行文件。
  

  实际可执行文件没有统一的后缀，系统根据文件属性来区分可执行文件和不可执行文件。
  

  缺省情况下gcc生成的可执行文件名为a.out。
  

编译流程

1. 预处理：生成.i或.ii文件
2. 编译：将.i或.ii文件编译成为汇编语言，生成.s文件
3. 汇编：将汇编语言进行汇编处理，生成目标文件，即.o文件
4. 链接：将一个或多个.o文件链接，生成可执行程序文件

上述中间在用户指定分步进行时会得到保留，但在一次性完成编译时会被删除

编译选项

gcc的命令格式为"gcc [options][filenames]"。

其常用编译选项有：

options取值	说明	示例
-c	编译并汇编指定的文件，但不进行链接。 生成.o文件，通常用于编译不包含主程序的子程序文件	gcc -c test1.c test2.c
-S	编译指定的源文件，不进行汇编，生成.s汇编文件	gcc -S circle.c，这将生成circle.s文件
-E	预处理指定的源文件，不进行编译。 默认情况下预处理器的输出会被导入到标准输出流，可以通过-o选项将其导入到某个文件中	gcc -E circle.c -o circle.i
-o filename	指定输出文件的名称。 如果不给出这个选项，gcc生成的可执行文件将名为a.out	gcc main.c func.c -o app.out
-g	在可执行程序中包含调试信息
-L library_path	在库文件的搜索路径列表中添加library_path路径
-llibrary	链接时搜索指定的函数库library。 gcc会默认链接libc.a或者libc.so，但是要想链接到其它库则需要手动添加	使用-l选项链接数学库，gcc main.c -o main.out -lm
-I head_path	在头文件的搜索路径列表中添加head_path路径
-static	进行静态编译，且链接静态库，禁止链接动态库
-shared	和-fPIC配合使用
-fPIC	生成使用相对地址的位置无关的目标代码

创建静态链接库

创建静态链接库的技术栈相对动态链接库要简单。

首先我们需要生成一批目标文件：

gcc -c test1.c -o test1.o
gcc -c test2.c -o test2.o
gcc -c test3.c -o test3.o

然后利用ar对它们进行打包：

ar src libtest.a test1.o test2.o test3.o

这将生成一个名为libtest.a的静态链接库。

ar的命令格式是"ar 静态库文件名 目标文件列表"。

src参数的含义是：

• s：创建目标文件索引，这再创建较大的库时能提高速度
• r：替换库中已有的目标文件，或加入新的目标文件
• c：创建一个库，不管库是否存在，都将创建它

创建动态链接库

一种选择，从源文件生成动态链接库：

gcc -fPIC -shared test.c -o libtest.so

另一种选择，从目标文件生成动态链接库：

gcc -fPIC -c test.c -o test.o
gcc -shared test.o -o libtest.so

链接到动态库的编译：

gcc main.c libtest.so -o app.out

直接执行app.out将触发链接失败，我们有这三种方式将链接器引导至我们的动态链接库：

• 将动态库保存在标准目录下，比如/usr/lib
• 把动态库所在的路径添加到环境变量LD_LIBRARY_PATH中，在shell中输入命令"export LD_LIBRARY_PATH=libraryDIR:$LD_LIBRARY_PATH"或
• 把动态库所在的路径libraryDir添加到/etc/ld.so.conf中然后执行ldconfig或者以动态 库所在路径libraryDir为参数执行ldconfig
• 修改~/.bashrc这个配置文件，对本用户有效。
  

  该配置文件将在bash启动时被运行

需要注意的是，上面第二种方式会再重启终端后失效。

另外我做了一点实验，这三条命令都可以短暂的让动态库的路径生效：

export LD_LIBRARY_PATH=libpath:$LD_LIBRARY_PATH
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:libpath
export LD_LIBRARY_PATH=libpath
它们都是可行的。

此上即通过gcc创建动/静态链接库的基本流程，和动态库链接路径的正确引导方式。