库的制作与使用（Linux下）

动静态库的制作

前置知识

库的基本构造

问题

分析

要给什么文件

如何更好的让别人使用

库的生成

静态库的生成

makefile参考

动态库的生成

makefile参考（包含动态库和静态库生成）

库的使用

法一：放入系统路径

弊端

法二：放入环境变量

弊端

法三：放入配置文件

动静态库的制作

前置知识

要学会制作动态库，必须要有软硬链接知识的基础，大家可以移步至该文章：软链接和硬链接的详解（Linux系统下）-CSDN博客

库的基本构造

问题

问题：

我们都知道代码有源文件，头文件，那么请问我们要将自己实现的代码给他人使用时，应该给哪些文件给他们呢？🤨🤔

分析

要给什么文件

1、头文件要给别人吗

答：肯定要，我们使用库里面的函数，一定需要包含头文件才能使用🙂😲

2、源文件要给别人吗？

答：情况分两种🤔😯
- 愿意开源，和别人一起进步：可以😆
- 保护自己的知识产权（暂不开源）：不要😶

3、源文件不给别人的时候，应该怎么做呢？

答：给编译后的文件（别人看不了你的代码实现）ψ(｀∇´)ψ
- 也就是gcc -c 源文件名 -o 编译后的文件名.o后形成的文件，这样的文件属于二进制文件，别人看不了你的代码实现，但是计算机看得懂

如何更好的让别人使用

我们通常不会只有一个头文件和源文件，因此生成的.h文件和编译后生成的.o文件不止一个，因此需要对各个文件分类进行打包压缩，我们通常采用如下处理办法：

头文件：

放入一个名为include的文件夹

.o文件:

打包成库，分为静态库和动态库，静态库以.a结尾，动态库以.so结尾

库的生成

静态库的生成

问题：

若我们有如下文件：myprint.c,mymath.c,myprint.h,mymath.h,请问我们要干什么呢🤔，想想前面讲的哦😶

答案：

头文件放入一个include文件夹下

库文件：

先都gcc -c 源文件名 -o 编译后的文件名.o生成.o文件

再将所有.o文件打包为.a文件，也就是静态库

下面的问题就是：

怎么打包生成.a文件？？

答：

当我们的.o文件都生成后，我们要输入一下命令，来打包

ar -rc liboutput.a myprint.o mymath.o

命令解析
- ar：tar的缩写
- r：replace
- c：creat
- liboutput.a:命名规范
  - lib：库文件前缀，这是命名要求
  - output：库文件名（￣︶￣）↗敲重点
  - .a：静态库后缀，也是命名要求
- .o：要被打包的.o文件列表

makefile参考

以上的各个步骤可以用makefile来完成，以下是makefile的参考

# 静态库
liboutput.a:myprint.o mymath.o
# .a:静态库后缀
    ar -rc liboutput.a myprint.o mymath.o
    # ar:归档
    # -rc: 
    #       r:replace
    #       c:creat
    
myprint.o:myprint.c
    gcc -c myprint.c -o myprint.o
    # -c:编译
mymath.o:mymath.c
    gcc -c mymath.c -o mymath.o

.PHONY:output
output:
    mkdir -p output/lib
    mkdir -p output/include
    cp *.h output/include
    cp *.a output/lib

.PHONY:clean 
clean:
    rm -f *.o *.a

起始

输入make后会生成.o文件和.a文件

输入make output后会生成output文件夹，下面是
- include文件夹
  
  存放.h文件
- lib文件夹
  
  存放.a文件

输入make clean就会清除那些不需要的文件啦

我们发布库给别人用的时候，只需要将output给别人就好啦

动态库的生成

同样，我们也是要将.o文件打包，但是动态库是打包为.so文件

生成.o命令

gcc -fPIC -c 源文件名 -o 要生成的.o文件名

打包.o文件

gcc -shared .o文件列表 lib库文件名.so

用上面的的myprint.c,mymath.c举例

生成.o文件

myprint_d.o:myprint.c
    gcc -fPIC -c myprint.c -o myprint_d.o
    # -c:编译
    # -fPIC:生成与位置无关的二进制文件

mymath_d.o:mymath.c
    gcc -fPIC -c mymath.c -o mymath_d.o

打包.o文件为.so文件

liboutput.so:myprint_d.o mymath_d.o
    gcc -shared -o liboutput.so myprint_d.o mymath_d.o

makefile参考（包含动态库和静态库生成）

注意里面的all的妙用

.PHONY:all
all:liboutput.a liboutput.so
# 静态库
liboutput.a:myprint.o mymath.o
# .a:静态库后缀
    ar -rc liboutput.a myprint.o mymath.o
    # ar:归档
    # -rc: 
    #       r:replace
    #       c:creat
    
myprint.o:myprint.c
    gcc -c myprint.c -o myprint.o
    # -c:编译
mymath.o:mymath.c
    gcc -c mymath.c -o mymath.o

# 动态库
liboutput.so:myprint_d.o mymath_d.o
    gcc -shared -o liboutput.so myprint_d.o mymath_d.o
    
myprint_d.o:myprint.c
    gcc -fPIC -c myprint.c -o myprint_d.o
    # -c:编译
    # -fPIC:生成与位置无关的二进制文件

mymath_d.o:mymath.c
    gcc -fPIC -c mymath.c -o mymath_d.o

.PHONY:output
output:
    mkdir -p output/lib
    mkdir -p output/include
    cp *.h output/include
    cp *.a output/lib
    cp *.so output/lib

.PHONY:clean 
clean:
    rm -f *.o *.a *.so

现在我们的库就可以拿给别人去使用啦（还没有完哦）😉

库的使用

我们直接将刚刚制作的output文件夹给用户使用就好啦~~~

自己制作的库的使用有三种办法

放进系统查找库函数的路径下(静态库)

导入环境变量（动态库）

放入/etc/ld.so.conf.d/的配置文件中

法一：放入系统路径

编译器编译时默认去以下路径查找文件

头文件：/usr/include

库文件：/lib64或/usr/lib64

大家将自己的头文件和库文件分别放入这两个路径就好啦

脑子不好的小菜鸟就不演示啦，因为这样子有弊端哦~(￣▽￣)~*

弊端

放在系统路径下的文件都是经过了长时间的检验的，其可靠性非常强，但是我们自己的头文件和库文件并没有经过检验，如果我们在后续长期使用中发现这个文件有问题，那将是非常非常麻烦的，有如下原因

库函数不止一个人使用，因为通常是整个小组甚至是整个公司使用，如果这个库函数出了问题，则将影响公司

时间久了，你也搞不清楚是哪个文件的问题，这就需要运维人员去查找日志信息，这花费时间和精力

法二：放入环境变量

要输入以下命令：

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:该动态库的路径

注意：(oﾟvﾟ)ノ

要的是路径，不需要带上该动态库文件名 (´▽`ʃ♡ƪ)

弊端

xshell退出后这个环境变量中就没有我们加的路径了，因为这是内存级环境变量，所以这种方法不适用于长期使用的库

法三：放入配置文件

这种方法是推荐的，Linux中有一个专门让我们放置配置文件的，/etc/ld.so.conf.d/这个路径是保存自定义配置搜索库路径的解决方案

步骤

进入该目录下

cd /etc/ld.so.conf.d/

创建一个后缀为.conf的文件（需要sudo权限）

sudo touch zi_ji_de_ku.conf

vim该文件（要sudo权限）

sudo vim zi_ji_de_ku.conf

将动态库的路径放入该文件中，保存退出

退出后，ldconfig

使得该配置文件生效

这样子我们就可以直接使用这个库啦

使用库的命令

gcc main.c -I 自己的库的头文件的路径 -L 自己的库的库文件路径 -l库文件名

命令解析

-I：表示包含头文件

-L：表示链接库

注意：

后面跟的都是路径，路径是不带文件名的，实在搞不清楚，可以先进入lib文件夹下，再用pwd命令显示路径😉( •̀ ω •́ )✧

-l库文件名：

注意

是库文件名，去掉了库中的lib前缀和.a或者.so后缀 ------- 再次敲重点(●ˇ∀ˇ●)

将之前的文件进行演示：

输入gcc main.c -I ./output/include -L ./output/lib -loutput -o main
- 注意这里的-I和-L后面都是路径哦，路径是不带文件名的哦~
- -l后面是库文件名哦，并不是图片中的liboutput.so，去掉了lib前缀和.so后缀哦
这样就会生成main这个可执行程序啦