Linux-(C/C++)生成并使用静态库/动态库

• 静态库/动态库概要

在Windows下静态库的后缀为：.lib、动态库后缀为：.dll；而在Linux下静态库的后缀为：.a、动态库的后缀为：.so。

那么什么是静态库呢？

首先我们来看看程序编译的大体流程：预处理——编译——汇编——链接

在我们的项目开发中，有些代码会被反复使用，那么这时我们便可将这些代码编译成库的形式来调用，像静态库就是在可执行文件中包含库代码的一份完整拷贝，但这种方式有个很严重的缺点就是会造成多份冗余拷贝。静态库会在程序的链接阶段被复制到程序中，所以程序在运行后是不会调用静态库的。

那动态库又是什么呢？

动态库不像静态库那样，在链接阶段并没有被复制到程序中，反而是程序运行的时候由系统动态的加载到内存中供程序调用，所以这里解决了静态库早晨多份冗余拷贝的缺点，系统只需要载入一次动态库，不同的程序可以得到内存中相同的动态库副本，因此可以节省大量的内存。

• 生成静态库/动态库

下面进入主题看看在linux中如何生成静态库跟动态库：

首先我们先创建三个文件，分别为hello.cc、hello.h、main.cc，如下图：

“hello.h"：

#ifndef __HELLO_H__
#define __HELLO_H__

#include <stdio.h>

void Hello();

#endif

"hello.cc"：

#include "hello.h"

void Hello()
{
    printf("Hello World!!!\n");
}

"main.cc"：

#include "hello.h"

int main(void)
{
    Hello();

    return 0;
}

这时我们hello world代码算是写完了。接下来我们生成静态库：

g++ -o main main.cc -static -lhello -L.

我们先简单介绍下"gcc"跟"g++":gcc 最开始的时候是 GNU C Compiler, 如你所知，就是一个c编译器。但是后来因为这个项目里边集成了更多其他不同语言的编译器，GCC就代表 the GNU Compiler Collection，所以表示一堆编译器的合集。 g++则是GCC的c++编译器。

此处我们使用g++，如果使用c语言可以将g++改为gcc：

1、将hello.cc编译成hello.o（静态库和动态库都是由.o文件生成）

g++ -c hello.cc

2、为了遵循linux中静态库的命名规范，静态库命名为libhello.a

ar cr libhello.a hello.o

3、将main.cc与静态库连接，生成可执行文件：“main”

g++ -o main main.cc -static -lhello -L.

最后文件如下如：

4、运行可执行文件

./main

下面进行动态库的生成：

1、生成动态库libhello.so

g++ -c -fPIC hello.cc -o hello.o
g++ -shared hello.o -o libhello.so

当然这里我们可以直接通过cmake来生成动态库，下面我们用cmake的方式生成动态库并链接动态库。

首先我们改造下目录结构：

  

我们删除上一步生成的静态库跟动态库，只保留源代码，在开始的code目录下创建两个文件夹分别是：build、lib；在code跟lib目录下分别创建一个CMakeLists.txt文件（用于编写cmake代码），并在code同级目录下创建code2目录，在该目录下创建build、src目录，将之前的main.cc移到src下，在code2目录跟src目录下创建CMakeLists.txt文件，先来看看code目录下的CMakeLists.txt文件，代码如下：

PROJECT(HELLOLIB)
ADD_SUBDIRECTORY(lib)

lib目录下的CMakeLists.txt文件代码如下：

SET(LIBHELLO_SRC hello.cc)
ADD_LIBRARY(hello SHARED ${LIBHELLO_SRC})
INSTALL(TARGETS hello hello
LIBRARY DESTINATION lib)
INSTALL(FILES hello.h DESTINATION include/hello)

对上面代码解析下，ADD_LIBRARY用于生成库文件，hello是动态库名（libxxx.x中xxx的名字）,SHARED表示生成的库为动态库。之后的INSTALL是安装共享库和头文件，安装到系统库中（/usr/lib跟usr/include/hello目录下，这里的hello文件夹是我自己创建的）。

最后在build目录下运行终端（在执行INSTALL时需要用到root权限，所以在执行make前先切换到root模式下），输入命令行如下：

cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr ..
make
make install

可以到指定目录中查看库跟头文件已经成功安装到了指定目录下。

下面我们在main.cc中调用我们生成的动态库。

首先我们先将main.cc中引入的头文件#include "hello.h"改为#include <hello.h>;

我们先看看code2目录下的CMakeLists.txt下的脚本：

PROJECT(NEWHELLO)
ADD_SUBDIRECTORY(src)

src目录下的CMakeLists.txt脚本如下：

ADD_EXECUTABLE(main main.cc)
INCLUDE_DIRECTORIES(/usr/include/hello)
TARGET_LINK_LIBRARIES(main libhello.so)

跟上面一样我们在终端下来到build目录，并输入命令行如下：

cmake ..
make

得到的输出为：Hello World!!!

到这里我们链接库的实例就说完了。cmake是个好东西！你值得拥有！