• 作用

1. 分离编译
2. 代码重用

• 分类

0.前提(文件内容)

• test.cpp

#include <iostream>
#include "test.h"
using namespace std;
void Func(int i){
    cout << __func__ << "(" << i << ")" << endl;
}

• test.h

#ifndef __TEST_H_
#define __TEST_H_
void Func(int i);
#endif

• main.cpp

#include "test.h"
int main(){
    Func();
    return 0;
}

1. 静态库的制作与使用

1.1 创建

• 编译源文件

g++ -c -o test.o test.cpp

• 生成静态库

ar -rcs libtest.a test.o

• ar选项

tar和ar都是归档工具

• tar用于创建.tar归档文件。
• ar用于创建归档文件，并且为归档的目标文件中的符号建立索引。

• 查看目标文件的符号(symbol)信息

nm 目标文件

目标文件可以是.o、.a，也可以是可执行文件。

1.2 使用

• 链接静态库

g++ -o main main.cpp -L. -ltest

或者

g++ -o main main.cpp ./libtest.a

注意：库一定要放在命令行的末尾

• 测试

./main

• 结果

Func(100)

2. 共享库的制作

2.1 创建

1. 编译目标文件

g++ -c -fPIC test.cpp -o test.o

2. 生成动态库

g++ -shared test.o -o libtest.so

以上两步可以合并为g++ -shared -fPIC -o libtest.so test.cpp

• 选项说明

每个共享函数库都有个特殊的名字，称作soname。soname名字命名必须以lib作为前缀，然后是函数库的名字，然后是.so，最后是版本号信息。不过有个特例，就是非常底层的C库函数都不是以lib开头这样命名的。

2.2 使用

1. 生成可执行文件

g++ -o main main.cpp -L. -ltest

或者

g++ -o main main.cpp ./libtest.so

注意：库一定要放在命令行的末尾

2. 测试
   指定动态链接库位置

export LD_LIBRARY_PATH=动态链接库位置

执行

./main

3. 结果

Func(100)

关于动态链接库的安装路径

• 如果安装在/lib或者/usr/lib下，那么ld默认能够找到，无需其他操作。
• 如果安装在其他目录，需要将其添加到/etc/ld.so.cache文件中，步骤如下：
  编辑/etc/ld.so.conf文件，加入库文件所在目录的路径
  运行ldconfig ，该命令会重建/etc/ld.so.cache文件

当静态库和动态库同名时， gcc命令将优先使用动态库。

• 查看执行文件链接的动态链接库

ldd 可执行文件

也可以查看动态链接库所链接的其它动态库。

3. 动态加载库

3.1 创建

1. 修改test.h

#ifndef __TEST_H_
#define __TEST_H_

#ifdef __cpluscplus 
extern "C"  //C++
{  
#endif 

void Func(int i);

#ifdef __cpluscplus  
}
#endif 

#endif // __TEST_H_

• extern关键字：在一个项目中必须保证函数、变量、枚举等在所有的源文件中保持一致，除非你指定定义为局部的。
  extern "C"指令中的C，表示的一种编译和连接规约，而不是一种语言。C表示符合C语言的编译和连接规约的任何语言
  extern "C"的真实目的是实现类C和C++的混合编程。在C++源文件中的语句前面加上extern "C"，表明它按照类C的编译和连接规约来编译和连接，而不是C++的编译的连接规约。
• __cplusplus的值是为了表示C++的版本，目前不应该依赖该宏的值。

2. 修改main.cpp

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <dlfcn.h>
using namespace std;
int main(){
    void *so_handle = dlopen("./libtest.so", RTLD_LAZY); // 加载.so文件
    if (!so_handle) {
        cerr << "Error: load so failed" << endl;
        exit(-1);
    }
    typedef void func_t(int);
    func_t *pFunc = (func_t *)dlsym(so_handle,"Func");
    char *err = dlerror();
    if (NULL != err) {
        cerr << "load Func err:" << err << endl;
        exit(-1);
    }
    pFunc(100);
    dlclose(so_handle); // 关闭so句柄
    return 0;
}

3. 重新编译.so

g++ -shared -fPIC test.cpp -o libtest.so

3.2 使用

1. 重新编译main.cpp

g++ -o main main.cpp -ldl

2. 执行

.\main

3. 结果

Func(100)

3.3 动态库(共享库、动态加载库)与静态库的区别

• 静态库在程序编译时会被连接到目标代码中，程序运行时将不再需要该静态库，因此体积较大。
• 动态库在程序编译时并不会被连接到目标代码中，而是在程序运行是才被载入，因此在程序运行时还需要动态库存在，因此代码体积较小。

3.4 动态加载与静态加载的区别

• 动态加载

1. 灵活，可以在需要的时候进行加载，在不需要的时候进行卸载，这样可以不必占用内存。
2. 可以在没有动态库时候发现，而不致程序报错。
3. 加载程序中有条件才运行的库。
4. 热更新，在不停止程序的前提下进行更新。
5. 复杂一些，需要显示获得函数地址。

• 静态加载

1. 简单方便
2. 没有找到动态库时，系统报错
3. 加载运行很久的库

4. 总结

静态库、共享库与动态库编译链接使用比较

静态库与动态库Make file比较

5. 补充

使用动态库的方法还有如下几种

• 方法一：连接前，添加动态库目录到环境变量LD_RUN_PATH。

  export LD_RUN_PATH=动态库目录
  

• 方法二：编译链接时，添加链接选项-Wl,-rpath -Wl,动态库目录

• 方法三：执行前，添加动态库目录到环境变量LD_LIBRARY_PATH。

  export LD_LIBRARY_PATH=动态库目录
  

• 方法四：添加共享库目录/usr/local/lib到共享库配置文件

  echo 动态库目录 >> /etc/ld.so.conf
  ldconfig
  

6. 参考

• C++静态库与动态库
• 静态链接库、动态链接库和动态加载库
• clang生成静态库/动态库