Linux下C編程:關於靜態連結庫

來源:互聯網
上載者:User

在C語言的層面上,對代碼的重複利用通常是通過庫(library)的方式來實現的。傳統意義上的庫指的是以尾碼.a結尾的檔案。嚴格來講,函數庫應當分為兩種:靜態連結庫和動態連結程式庫,也稱動態共用程式庫。靜態連結庫通常是指以.a為尾碼的檔案,而動態連結程式庫則常常以.so為尾碼名。

靜態連結庫其實就是把一個或多個目標檔案(即編譯產生的.o檔案)歸檔在一個檔案中。此後,當需要使用這個靜態庫中的某個功能時,將這個靜態庫與要產生的應用程式連結在一起。

來講講ar工具~~~~

在Linux上平台上最常用的歸檔工具是GNU的tar,但是要構建靜態庫卻不能使用tar,而要使用另一個工具ar。tar和ar都是歸檔工具,但是它們的目的是不同的。tar僅僅是用來建立歸檔檔案(即通常以.tar為尾碼的檔案)的,ar也完成上述工作,但是做了一些額外的處理,它會為被歸檔的目標檔案中的符號建立索引,當和應用程式連結時,建立的這些索引將回收連結過程。

  ar比較經常用到的就是有三個命令選項:r(插入)、c(建立)和s(建立索引),而且這三個選項往往是一起使用。參數r:在庫中插入模組(替換)。當插入的模組名已經在庫中存在,則替換同名的模組。如果若干模組中有一個模組在庫中不存在,ar顯示一個錯誤訊息,並不替換其他同名模組。預設的情況下,新的成員增加在庫的結尾處,可以使用其他任選項來改變增加的位置。參數c:建立一個庫。不管庫是否存在,都將建立。參數s:建立目標檔案索引,這在建立較大的庫時能加快時間。(補充:如果不需要建立索引,可改成大寫S參數;如果。a檔案缺少索引,可以使用ranlib命令添加)

現在假設有兩個C檔案,foo.cbar.c。首先將foo.c和bar.c編譯為目標檔案foo.o和bar.o,然後將這兩個目標檔案歸檔為一個靜態連結庫。

// bar.c               #include "foobar.h"               char * bar(void)               {               printf("This is bar! library1 iscalled\n");               return ("bar");               }
//foo.c              #include "foobar.h"              char * foo(void)              {              printf("This is foo!library2 iscalled!\n");              return ("foo");              }
 //foobar.h                #ifndef _FOOBAR_H_              #define _FOOBAR_H_                                   #include <stdlib.h>                #include <string.h>                #include <stdio.h>                extern char *foo(void);                extern char *bar(void);                #endif

執行下令命令:~~~~

#gcc -c foo.c -o foo.o              #gcc -c bar.c -o bar.o              #ar rcs libfoobar.a foo.o bar.o

這基於PC平台的,如果是對於嵌入式平台的構建靜態連結庫而言,過程也是完全一樣,唯一需要改變的可能是所用的工具名稱。比如,如果要是為ARM-Linux構建靜態庫,那麼可能需要使用arm-linux-ar。這裡還有一個工具是nm,它可以用來取得目標檔案的符號(symbol)資訊。這裡,nm列印出了libfoobar.a中的兩個符號:foo和bar。這兩個符號表示的都是函數,因此它們的符號值為0,符號類型為T(text,即表示該符號位於程式碼片段)。最後一列給出的是符號的名稱。

#nm libfoobar.a              foo.o:              0000000000000000 T foo              U puts              bar.o:              0000000000000000 T bar              U puts

現的靜態庫是有了,要怎麼使用這樣的靜態庫呢。應用程式要使用靜態庫就必須要與靜態庫連結起來。這裡假設有一個main.c的C檔案。應用程式與靜態庫的連結是在編譯期完成的.

#gcc -g -o foobar main.c -L. –lfoobar              或者直接:gcc –o foobar main.c libfoobar.a                zfz@zfz:~/program$ ./foobar                This is foo!library2 is            foo()=foo                This is library1 is called                bar()=bar

總結一下啦~~~~

靜態連結庫是一種“複製式”的連結過程。何謂“複製式”的連結過程呢,當靜態連結庫與應用程式連結時,連結器會將靜態連結庫複製一份到最終得到的可執行代碼中去。比如:現在有兩個應用程式A和B,兩者都要用到libfoobar.a所提供的功能。那麼,在編譯連結A時,連結器將複製一份libfoobar.a到A最終的可執行代碼中去,libfoobar.a中的調試資訊也會被複製,同樣,在連結B時,連結器也會複製一份libfoobar.a到B最終的可執行代碼中去。這就是“複製式”連結的意義。

查看foobar程式用到的動態連結程式庫:

$ ldd foobar     linux-gate.so.1 => (0xffffe000)     libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0xb7e29000)     /lib/ld-linux.so.2 (0xb7f6e000)

查看全套文章:http://www.bianceng.cn/Programming/C/201212/34807.htm

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