库是指在我们的应用中，有一些公共代码是需要反复使用，就把这些代码编译为"库"文件;在链接步骤中，链接器将从库文件取得所需的代码，复制到生成的可执行文件中。

Linux中常见的库文件有两种，一种.a为后缀，为静态库，另一种以.so为后缀，为动态库。

一、静态库

        可重定位目标文件以一种特定的方式打包成一个单独的文件，并且在链接生成可执行文件时，从这个单独的文件中“拷贝"它自己需要的内容到最终的可执行文件中。这个单独的文件，称为静态库。Linux中这类库的名字一般是libxxx.a。

1.创建步骤

将add.c sub.c创建成静态库文件:

• 创建add.c sub.c

#add.c

int add (int a, int b) 
{
    return a + b;
}

#sub.c

int sub (int a, int b) 
{
    return a - b;
}

• 对add.c sub.c编译成可重定位目标文件

gcc -c add.c -o add.o
gcc -c sub.c -o sub.o

• 利用ar工具创建静态库: ar rcs lib 库名.a所有可重定位目标文件

#生成静态库
ar rcs libmath.a add.o sub.o 

2.静态库的使用

制作使用libmath.a静态库的程序

• 创建main.c

#include<stdio.h>

int add(int a,int b);
int sub(int a,int b);

int main(int argc, char* argv[])
{
	int a=5,int b=3;
	printf("a+b=%d\n",add(a,b));
	printf("a-b=%d\n",sub(a,b));    
    return 0;
}

• 编译main.c

编译时要将静态库libmath.a加上gcc选项:

• l:指定库名(库的文件名为libxxx.a，库名为xxx)
• L:指定库路径
• static:使用静态链接

gcc -static main.c -l math -L ./
#注意：要先运行main.c后运行静态库文件

./a.out

特别注意，必须把-l math 放在后面。放在最后时它是这样的一个解析过程:

• 链接器从左往右扫描可重定位目标文件和静态库
• 扫描main.c时，发现两个未解析的符号add和sub，记住这两个未解析的符号
• 扫描libmath.a，找到了前面未解析的符号，因此提取相关代码
• 最终没有任何未解析的符号，编译链接完成

那如果将-l math放在前面，又是怎样的情况呢?

• 链接器从左往右扫描可重定位目标文件和静态库
• 扫描libmath.a，由于前面没有任何未解析的符号，因此不会提取任何代码
• 扫描main.c，发现未解析的符号add和sub
• 扫描结束，还有两个个未解析的符号，因此编译链接报错

生成可执行文件大小：

        生成的可执行文件大小为826k

        由于最终生成的可执行文件中已经包含了add和sub相关的二进制代码，因此这个可执行文件在一个没有libmath.a的Linux系统中也能正常运行。

二、动态库

        动态库和静态库类似，但是它并不在链接时将需要的二进制代码都“拷贝"到可执行文件中，而是仅仅“拷贝”一些重定位和符号表信息，这些信息可以在程序运行时完成真正的链接过程。Linux中这类库的名字一般是libxxx.so。(shared object)

1.创建步骤

//先编译成可重定位目标文件(生成与位置无关的代码-fPIC)
gcc -c add.c -o add.o -fPIC
gcc -c sub.c -o sub.o -fPIC
//使用gcc -shared 制作动态库
gcc -shared -o libmath.so add.o sub.o

-fPC作用：生成与位置无关的代码

2.动态库的使用

        通常我们编译的程序默认就是使用动态链接

gcc main.c -o main -l math -L ./

        通过动态库链接的程序只有8.5k.

        通过 ldd命令来观察可执行文件链接了哪些动态库:

        因为没有把 libmath.so 中的二进制代码“拷贝"可执行文件中，程序在其他没有上面的动态库时，将无法正常运行。

3.找不到动态库

        运行可以执行程序./main出错!!! ldd main --> "not found"

        链接器:工作于链接阶段，工作时需要-l和L

        动态链接器:工作于程序运行阶段，工作时需要提供动态库所在目录位置。

        原因:没有提供动态库的位置

解决方式:

• 通过环境变量(临时生效): export LD_LIBRARY_PATH=动态库路径
• 环境变量写入配置文件~/.bashrc（使用绝对路径)，生效方法: .~/.bashrc或source ~/.bashrc 或 重启终端
• 拷贝自定义动态库到lib(标准C库所在目录位置)(不推荐)

        【注】只是临时生效。关闭终端再重启时使用./main还会报错。如果想要一直生效需要写在配置文件中。

动态库绝对路径写到/etc/ld.so.conf配置文件中，生效方法: sudo ldconfig

三、静态库和动态库的区别

        静态库被使用目标代码最终和可执行文件在一起(它只会有自己用到的)，而动态库与它相反，它的目标代码在运行加载时链接。正是由于这个区别，会导致下面所介绍的这些区别。

1．可执行文件大小

        静态链接的可执行文件要比动态链接的可执行文件要大得多，因为它将需要用到的代码从二进制文件中“拷贝”了一份，而动态库仅仅是复制了一些重定位和符号表信息。

2.扩展性与兼容性

        如果静态库中某个函数的实现变了，那么可执行文件必须重新编译，而对于动态链接生成的可执行文件，只需要更新动态库本身即可，不需要重新编译可执行文件。正因如此，使用动态库的程序方便升级和部署。

3．依赖原库文件

        静态链接的可执行文件不需要依赖其他的内容即可运行，而动态链接的可执行文件必须依赖动态库的存在。所以如果你在安装一些软件的时候，提示某个动态库不存在的时候也就不奇怪了。

即便如此，系统中一般存在一些大量公用的库，所以使用动态库并不会有什么问题。

4.加载速度

        由于静态库在链接时就和可执行文件在一块了，而动态库在加载或者运行时才链接，因此,对于同样的程序，静态链接的要比动态链接加载更快。所以选择静态库还是动态库是空间和时间的考量。但是通常来说，牺牲这点性能来换取程序在空间上的节省和部署的灵活性时值得的。

5.库的制作复杂度

        相对来讲，动态库的处理要比静态库要复杂，例如，如何在运行时确定地址?多个进程如何共享一个动态库?当然，这些我们不需要关注。另外动态库版本的管理也是一项技术活。