静态库的制作和使用

Linux下的静态库为lib*.a格式的二进制文件（目标文件），对应于Windows下的.lib格式的文件。

（1）命名规则

lib+库名字+ .a libMytest.a ，则库名字为mytest。下面以具体的代码为例介绍如何制作静态库。

//main.c
#include <stdio.h>
#include "head.h" 
int main(void)
{int sum = add(2, 24);printf("sum = %d\n", sum);return 0;
}//head.h
#ifndef __HEAD_H_
#define __HEAD_H_
int add(int , int);      
int sub(int , int);
int mul(int , int);
int div(int , int);
#endif//add.c
int add(int a, int b)
{int result = a + b;return result;
}//div.c
int div(int a, int b)
{int result = a / b;return result;
}//mul.c
int mul(int a, int b)
{int result = a * b;return result;
}//sub.c
int sub(int a, int b)
{int result = a - b;return result;
}

以上有5段代码：main.c、head.h、add.c、div.c、mul.c和sub.c。要求将add.c、div.c、mul.c和sub.c制作成库文件提供给客服使用，这4个文件都是关于头文件head.h中函数的详细实现，因此为了不想让客服知道函数实现的细节和方法，不能将源码提供给客服，而是以库文件（二进制文件）的形式提供给客服使用即可。至于如何使用，库文件已经将函数接口留在了头文件head.h中，即4个函数声明。用户看了头文件就知道如何使用库文件了，即如何使用函数。因此最后只需要将main.c、head.h和库文件给客服即可。（因此，一般库文件与相对应的头文件是同一个人来完成的）

先强调一下gcc的一个使用。-c参数是用来生成目标文件.o的，但是不链接。如： gcc -c zsx.s -o zsx.o gcc -c zsx.c -o zsx.o 对于上面4个.c文件，若工作目录中只有这4个.c文件，可以用*.c表示这四个文件： gcc -c *.c 则会生成4个.o文件：add.o div.o mul.o和sub.o（在不指出输出文件名字时，默认是将.c文件的.c改为.o）。 gcc -c *.c 等价于对每一个单独的.c文件进行预处理、编译、汇编后生成各自的 .o文件（档案库文件）。同理，对于gcc a.c b.c c.c d.c 最后生成一个a.out文件，其先对每一个源文件生成目标文件，然后将这些目标文件与需要的静态库文件链接形成可执行文件，至于需要的动态库文件则是在程序运行时才会加载进去。

（2）制作静态库

1）生成对应的.o文件 2）将生成的.o文件打包。 ar rcs + 静态库的名字（libmytest.a）+ 生成的所有的.o

一个头文件（head.h，/mnt/hgfs/share/gcc/Calc/include）和四个.c文件（add.c、div.c、mul.c、sub.c， /mnt/hgfs/share/gcc/Calc/src）： [root@localhost src]# gcc -c *.c
[root@localhost src]# ls
add.c add.o div.c div.o mul.c mul.o sub.c sub.o
[root@localhost src]# ar rcs libMytest.a *.o
[root@localhost src]# ls
add.c add.o div.c div.o libMytest.a mul.c mul.o sub.c sub.o
此时已经生成了静态库文件libMytest.a，该库文件包含了4个库函数add.o、div.o 、mul.o和sub.o。ar 工具不包含在gcc中，r --> 将文件插入静态库中；c --> 创建静态库，不管库是否存在（存在就不创建）；s --> 写入一个目标文件索引到库中，或者更新一个存在的目标文件索引（即方便找到需要的库函数）。ar类似于命令，rcs是三个参数。

（3）使用静态库

将生成的libMytest.a库文件和头文件head.h发送给客服，客服就可以根据头文件中的接口情况，来知道库文件的功能（具体怎么实现的他也不知道），从而客服就可以使用库文件来完成自己的工作了（main.c）：

[root@localhost Calc]# gcc -pedantic -pipe -Wall main.c -I include/ -L src/ -lMytest -o zsx 也等价于：
[root@localhost Calc]# gcc -pedantic -pipe -Wall main.c -I include/ src/libMytest.a -o zsx
[root@localhost Calc]# ./zsx
sum = 26
分析main.c可以知道，还另外有一个头文件stdio.h，其对应的是printf函数的声明，其库文件是printf函数实现的库文件，该库文件有C提供，它们是标准头、库文件，因此不需要指明路径和名称，且该库函数为动态库函数，当程序在运行过程中需要该库函数时，才会根据头文件找到相应的库函数并加载进入内存空间。而，libMytest.a不一样，为静态库文件，因此在载入内存之前就已经链接在了一起成为程序代码的一部分。注意：main函数只是用了add函数，因此在链接时只是链接了add.o库函数，并非链接了整个库文件，只需要链接使用到的库函数即可。例如，一个库文件libZsx.a包含了qw.o(其有a( )和b( )两个函数的实现）、qe.o(其有c( )和d( )两个函数的实现）和qr.o(其有e( )和f( )两个函数的实现）。当mani函数只是用到a( )和d( )两个函数时，则最终在链接生成可执行程序时，只是会链接qw.o和qe.o两个库函数，即main函数和这两个库函数都在代码区。

库函数与可执行程序只是差最后一步，都具有前面是哪个阶段，且各种规定都完全一样，都是二进制代码。

调试通过之后，加上-O参数，对代码进行优化，可以减小最后可执行文件的体积。

（3）静态库的优缺点

nm命令可以查看静态库文件（.a）和最后生成的可执行文件的详细属性。nm ibMytest.a 可以查看该静态库文件有哪些库函数（.o文件）。 nm zsx 显示的信息中有：

000000000040056c T add

0000000000400530 T main //main函数在链接的时候加进去的启动代码

参数T代表add和main在代码区。即参数T表示在代码区的内容。

静态库优点：1.发布程序的时候不需要提供对应的库（动态库需要）；2.加载库的速度快（库函数就在代码区）。缺点：库被打包到代码中，增加了代码的体积；2.库一旦发生了改变，需要对整个程序进行重新编译。