Linux 生成静态库和动态库

Posted 2021-02-18 三尺青锋丶

结构图

graph LR; A(libedu.h) --> B(libedu_typedef.h); A --> C(libedu_support.h); A --> D(libedu_util.h); A --> E(libedu_load.h); A --> F(libedu_analyze.h); B --> B1(typedef); B --> B2(BOOLEAN 宏); B --> B3(结构体); C --> C1(LOG 宏); C --> C2(MODE 宏); C --> C3(全局变量); D --- D10(print_analysis); D --- D20(merge_sort); E --- E0(load_data); F --- F0(analyze);

主要类型及函数

类型	名称	描述
type	Claz	储存班级信息
type	Course	储存课程信息
type	Student	储存学生信息
type	analysis_p	实为 void*，专门用来指向 Claz、Course、Student
type	mode	选择函数进行操作
type	analysis_t	告知函数传入的参数类型（对象通过 void* 传入）
type	analysis	储存分析的数据
function	load_data	通过传入的的文件名加载数据
function	analyze	分析数据，需要传入对象及其类型，并指定进行的操作，返回 analysis 指针
function	print_analysis	传入 analysis 指针，指定数据类型，格式化打印数据

输入数据模板

claz_num
claz_id claz_name student_num
...

course_num
course_id course_name credit is_core student_num
...

student_num
student_id student_name claz_id course_num
course_id course_score
...

...

注释版：

// 这是注释，只是在这里用来讲解，不应该出现在文件中
// 以空白符进行分隔，换行不影响读取
// 班级数（unsigned）
claz_num
// 班级编号（16 Byte） 班级名称（32 Byte) 班级内学生数
claz_id claz_name student_num
// 如果 claz_num > 1 则应当还有数据
...

// 课程数（unsigned）
course_num
// 课程编号（16 Byte） 课程名称（32 Byte) 学分数（unsigned） 是否为核心课程（int） 选课学生数
course_id course_name credit is_core student_num
// 如果 course_num > 1 则应当还有数据
...

// 学生数（unsigned）
student_num
// 学生学号 学生姓名 所属班级编号（16 Byte） 选课数（unsigned）
student_id student_name claz_id course_num
// 该学生选课的课程编号 课程分数
course_id course_score
// course_num > 1 则应当还有数据
...
// 此处输入完一个学生

// 以下当 student_num > 1 则应当还有数据
...

示例：

2
2018260103 软件1803 1
2018260104 软件1804 1

2
Course_A Course_A 1 1 2
Course_B Course_B 4 1 1

2
201826010301 Student_A1 2018260103 2
Course_A 99.5
Course_B 45.6

201826010401 Student_B1 2018260103 1
Course_A 84.1

静态库

生成静态库

gcc -c libedu_util.c libedu_load.c libedu_analyze.c
gcc -c *.c
# 生成 libedu_util.o libedu_load.o libedu_analyze.o

ar -crv libdeu.a libedu_util.o libedu_load.o libedu_analyze.o
ar -crv libedu.o *.o
# 生成静态库 libdeu.a

使用静态库

目录结构

graph TB; A(./) --> B(include/); A --> C(lib/); A --> D(main.c); B --> B0(libedu*.h); C --> C0(libedu.a);

main.c

/* main */
#include "libedu.h"
/* ... */

编译/连接

gcc -o main main.c -I include -L lib -l edu
gcc -o main main.c -I include -ldl lib/libedu.a
# 文件大小 20875 Byte

• -I：指定 include 目录，查找优先级低于直接查找
• -L：指定 lib 目录，配合 -l 使用
• -l：指定静态库文件，省略开头的 lib 和末尾的 .a
• -ldl：指定文件位置

动态库

生成动态库

gcc -fPIC -shared -o libedu.so *.c

• -fPIC：目标文件全部使用相对地址（ position independent code ）

不指定 -fPIC 则在每次加载动态库的时候都需要重定位，需要修改代码段，导致代码段的 copy。

有时 gcc 会默认带上 -fPIC ，有时会融合在别的选项里，最好显式指定。

使用动态库

目录结构

graph TB; A(./) --> B(include/); A --> C(main.c); B --> B0(libedu*.h); D(xxx/) --> E(libedu.so)

main.c

/* main */
#include <dlfcn.h>
#include "libedu.h"

int main()
{
    // 显式加载动态库
    // RTLD_NOW 加载所有未定义的符号
    // RTLD_LAZY 不加载未定义的符号，需要通过 dlsym 显式加载
    void* dl = dlopen("libedu.so", RTLD_NOW);
    /* ... */
}

编译/连接

gcc -o main main.c -I include -l edu -ldl
# 文件大小 7514 Byte

• -ldl：指定文件路径，不存在则从环境加载
  • 将动态库路径添加至 /etc/ld.so.conf
  • 或将动态库路径添加为环境变量 LD_LIBRARY_PATH

# cat /etc/ld.so.conf
# 查看文件里有什么
include /etc/ld.so.conf.d/*.conf

# vim /etc/ld.so.conf.d/usrlibs.conf
# 新建一个 .conf 文件
/usr/local/lib

# ldconfig
# 重新加载配置

开源链接

用于练手的一个小项目，可能会存在一些 bug，但我觉得更重要的是保持良好的规范。

https://github.com/WilfredShen/libedu

个人博客：https://wilfredshen.cn/