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库制作与原理

news 来源：原创 2025/8/27 11:41:44

什么是库


库是写好的现有的，成熟的，可以复用的代码。现实中每个程序都要依赖很多基础的底层库，不可能每个人的代码都从零开始，因此库的存在意义非同寻常。本质上来说库是一种可执行代码的二进制形式，可以被操作系统载入内存执行。库有两种：

  • 静态库 .a[Linux]、.lib[windows]
  • 动态库 .so[Linux]、.dll[windows]
// ubuntu 动静态库
// C
$ ls -l /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.31.so
-rwxr-xr-x 1 root root 2029592 May 1 02:20 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.31.so
$ ls -l /lib/x86_64-linux-gnu/libc.a
-rw-r--r-- 1 root root 5747594 May 1 02:20 /lib/x86_64-linux-gnu/libc.a
//C++
$ ls /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/libstdc++.so -l
lrwxrwxrwx 1 root root 40 Oct 24 2022 /usr/lib/gcc/x86_64-linux-
gnu/9/libstdc++.so -> ../../../x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6
$ ls /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/libstdc++.a
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/libstdc++.a
// Centos 动静态库
// C
$ ls /lib64/libc-2.17.so -l
-rwxr-xr-x 1 root root 2156592 Jun 4 23:05 /lib64/libc-2.17.so
[whb@bite-alicloud ~]$ ls /lib64/libc.a -l
-rw-r--r-- 1 root root 5105516 Jun 4 23:05 /lib64/libc.a
// C++
$ ls /lib64/libstdc++.so.6 -l
lrwxrwxrwx 1 root root 19 Sep 18 20:59 /lib64/libstdc++.so.6 ->
libstdc++.so.6.0.19
$ ls /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.2/libstdc++.a -l
-rw-r--r-- 1 root root 2932366 Sep 30 2020 /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-
linux/4.8.2/libstdc++.a

预备工作，准备好代码，在任意新增"库文件"

//file.c
#include<stdio.h>int main()
{Myprint();return 0;
}//hello.c
#include<stdio.h>
void Myprint()
{printf("hello\n ");
}//hello.h
void Myprint();
//Makefile
libmyc.a:hello.o file.oar -rc $@ $^
hello.o:hello.cgcc -c $< 
file.o:file.cgcc -c $<.PHONY:output
output:mkdir -p lib/includemkdir -p lib/mylibcp -f *.h lib/includecp -f *.a lib/mylib.PHONY:clean
clean:rm -f *.o libmyc.a

 

 上述代码实现是静态库的原理，原来只要我把.o文件，打包链接起来就可以达到库的效果！头文件包含了方法的声明，库包含了方法的实现，所有的库（无论是动还是静），本质是源文件对应的.o!

静态库

静态库（.a）：程序在编译链接的时候把库的代码链接到可执行文件中，程序运行的时候将不再
需要静态库，本质就是.o打了一个包。

  • 一个可执行程序可能用到许多的库，这些库运行有的是静态库，有的是动态库，而我们的编译默认为动态链接库，只有在该库下找不到动态.so的时候才会采用同名静态库。我们也可以使用 gcc的 -static 强转设置链接静态库。

ar 是 gnu 归档工具， rc 表示 (replace and create),.a静态库，本质是一种归档文件，不需要使用者解包，而用gcc/g++直接进行链接即可！

  • t: 列出静态库中的文件
  • v:verbose 详细信息

库的命名一般一lib开头，.a结尾，去首区尾就是库的名字

库的使用

1.指定参数

//user.c
#include<stdio.h>int main()
{Myprint();return 0;
}

 如果我们要连接任何非C/C++标准库(包括其他外部或者我们自己写的) 都要指明  -l 或 -L

 去哪里找（-L）找什么库（-l）

  • -L: 指定库路径
  • -I: 指定头文件搜索路径
  • -l: 指定库名
  • 测试目标文件生成后，静态库删掉，程序照样可以运行

 或着在需要链接库的.c文件里面导包链接绝对路径

2.将库拷贝至Linux的默认路径下

因为是第三方库，还得带-l

所以，对库的安装，其实就是将对应的头文件，库文件拷贝到系统的指定文件下，将来编译时只要指定库名称，gcc自动找头文件和库文件 

动态库

  • 动态库（.so）：程序在运行的时候才去链接动态库的代码，多个程序共享使用库的代码。
  • 一个与动态库链接的可执行文件仅仅包含它用到的函数入口地址的一个表，而不是外部函数所在目标文件的整个机器码
  • 在可执行文件开始运行以前，外部函数的机器码由操作系统从磁盘上的该动态库中复制到内存中，这个过程称为动态链接（dynamic linking）
  •  动态库可以在多个程序间共享，所以动态链接使得可执行文件更小，节省了磁盘空间。操作系统采用虚拟内存机制允许物理内存中的一份动态库被要用到该库的所有进程共用，节省了内存和磁盘空间。

动态库生成

  • shared: 表示生成共享库格式
  • fPIC：产生位置无关码(position independent code)
  • 库名规则：libxxx.so

与静态库不同的是，静态库使用ar归档类打包，动态库使用gcc打包（gcc既可以形成二进制文件，也可以形成动态库）

libmyc.so:hello.o file.ogcc -shared -o $@ $^
hello.o:hello.cgcc -fPIC -c $< 
file.o:file.cgcc -fPIC -c $<.PHONY:output
output:mkdir -p lib/includemkdir -p lib/mylibcp -f *.h lib/includecp -f *.so lib/mylib.PHONY:clean
clean:rm -f *.o libmyc.so

动态库的使用

//user.c
#include<stdio.h>
#include"hello.h"int main()
{Myprint();return 0;
}

在同级目录下直接链接

库运行搜索路径 

1.拷贝 .so 文件到系统共享库路径下

 一般指 /usr/lib、/usr/local/lib、/lib64 或者开篇指明的库路径等入，如静态库处理一样

2.向系统共享库路径下建立同名软连接

3.更改环境变量： LD_LIBRARY_PATH

 将动态库的路径填进LD_LIBRARY_PATH环境变量里，系统也会在这里面找，像这种更改环境变量的操作，系统重启后就恢复了

 4. ldconfig方案：配置/ etc/ld.so.conf.d/ ，ldconfig更新

 创建一个.conf文件，将库的路径填入,如果不行就用nano，vim可能被配置过

 

 细节：动静态库g++/gcc默认使用动态库，非静态链接只能-static，一旦-static，就必须得存在对应的静态库，只存在静态库，可执行程序对于该库，只能静态链接了

在Linux系统下，默认安装大部分库，默认优先安装动态库，库：应用程序=1：n，vs不仅可以形成可执行程序，也能形成动静态库 

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三维建模与视频融合&#xff08;3D-Video Integration&#xff09;是一种将虚拟三维模型无缝嵌入实拍视频场景的技术&#xff0c;广泛应用于影视特效、增强现实&#xff08;AR&#xff09;、游戏开发、广告制作 、视频监控 等领域。 一、技术核心流程 三维建模与动画 使用工具…...

编程日记 2025/8/23 8:11:27

基于uniapp的蓝牙打印功能(佳博打印机已测试)

相关步骤 1.蓝牙打印与低功耗打印的区别2.蓝牙打印流程2.1 搜索蓝牙2.2 连接蓝牙 3.连接蓝牙设备4.获取服务5.写入命令源码gbk.jsglobalindex.ts 1.蓝牙打印与低功耗打印的区别 低功耗蓝牙是一种无线、低功耗个人局域网&#xff0c;运行在 2.4 GHz ISM 频段 1、低功耗蓝牙能够…...

编程日记 2025/8/25 5:48:38

基于Django的协同过滤算法养老新闻推荐系统的设计与实现

基于Django的协同过滤算法养老新闻推荐系统&#xff08;可改成普通新闻推荐系统使用&#xff09; 开发工具和实现技术 Pycharm&#xff0c;Python&#xff0c;Django框架&#xff0c;mysql8&#xff0c;navicat数据库管理工具&#xff0c;vue&#xff0c;spider爬虫&#xff0…...

编程日记 2025/8/23 22:59:47