C语言静态函数库的制作和使用方法

　　作者：杨硕，华清远见嵌入式学院讲师。

　　一．库函数简介：

　　C语言中有一些函数会执行一些标准任务，可以事先对这些函数进行编译，然后将他们放置在一些特殊的目标代码文件中，这些目标代码文件称为库。

　　库文件中的函数可以通过连接程序与应用程序进行链接，这样就不用在每次执行程序时都对这些通用的函数进行编译了。

　　标准的C函数库名称为libc，包含了诸如内存管理或者输入输出操作的基本函数。这些库放置在系统的公用目录下，如/usr/lib，系统中的任何用户都可以利用这些库函数，用户也可以自己建立库。

　　库的两种形式：静态库；共享库

　　二.静态库：

　　1）基本概念：

　　静态库又称为文档文件（Archive File）。它是多个.o文件的集合。Linux中静态库文件的后缀为"a"。

　　静态库的代码在编译时就已经链接到应用程序中

　　静态库中的各个成员（.o文件）没有特殊的存在格式，仅仅是一个.o文件的集合。

　　使用"ar"工具维护和管理静态库

　　2）如何建立和使用静态库

　　下面是一个建立静态链接库的例子：

　　1.编写源文件：

　　源码一：my_strcpy.c:（实现一个strcpy的功能）

　　#include <stdio.h>

　　#include <string.h>

　　#include <stdlib.h>

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

　　{

　　while (*des++ = *src++);

　　}

　　源码二：my_strcmp.c(实现一个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、建立静态链接库

　　ar rcs libmylib.a *.o

　　这样，就在当前路径下面建立好了libmylib.a的静态库；

　　ar的三个参数中：r代表将文件插入归档文件中，c代表建立归档文件，s代表若归档文件中包含了对象模式，可利用此参数建立备存文件的符号表。

　　lib和.a都是系统指定的静态库文件的固定格式，mylib才是静态库的名称，编译时，链接器会在标准路径（/usr/lib;/lib）或者用户指定的路径下去找.a的文件。

　　4、测试静态链接库

　　编写测试代码：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("%s\n", des);

　　bzero(des, 0);

　　my_strcpy(des, s2);

　　printf("%s\n", des);

　　res = my_strcmp(s1, s2);

　　if (res > 0)

　　printf("s1 > s2\n");

　　else if (res < 0)

　　printf("s1 < s2\n");

　　else

　　printf("s1 = s2\n");

　　return 0;

　　}

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

　　-static指定编译器链接静态库，-L.指定静态库的路径为当前路径，在gcc编译器中引用可搜索到的目录和库文件时需用（-l+库名），如在gcc中加入-lm可以在程序汇中链接标准算术库，加上-lpthread可以链接到linux标准线程库

　　执行./main后的输出结果：

　　hello linux.

　　hello world.

　　s1 < s2

　　3）小结：

　　使用静态库可以使程序不依赖于任何其他库而独立运行，但是会占用很多内存空间以及磁盘空间，而且如果库文件更新，则需重新编译源代码，使用起来不够灵活。

　　我们用ls –l main可以发现，可执行程序main的大小是500多KB，之所以会这么大就是因为我们在编译的时候指定了-static，这样编译时所有需要链接的库都是以静态库的形式链接的，而我们知道gcc默认会链接到标准C库，所以我们把标准C库的静态库版本也链接到了可执行程序里，导致程序占用的磁盘空间增大。

　　其实，编译的时候不需要加-static，直接用gcc -o main main.c -L. –lmylib，连接器会为我们链接指定的静态库以及标准C的共享库，这样编译之后，可执行程序只有7KB左右大小。

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