Linux学习笔记之动静态库

        相信点进这篇帖子的你一定在动静态库的学习中遇到了很多问题。笔者由于曾经囫囵吞枣地学习库的相关知识，导致在实际应用中漏洞百出。所以写下这篇帖子，为大家解答一些疑惑，同时也加强自己的学习印象。

一、库的理解

什么是库？我们首先来回答这个问题。通俗来说，库就是现成的，写好的，可以复用的代码。库有两种，动态库与静态库。在linux操作系统中，静态库是以.a为后缀，动态库则是以.so为后缀。所有的库，本质都是.o文件的集合。系统的库文件默认放在/lib这个路径下，而/usr/local/lib则用来存放用户自行安装的库文件，不过在链接时，系统会默认搜索这两个路径。以我的操作系统为例，带大家来看一下存放在这两个路径下的文件：

二、静态库

        接下来，我们来介绍一下静态库。.a静态库，a代表archive，即静态库本质是归档文件，不需要使用者解包，gcc或者g++可以直接连接进行使用。那么静态库是如何制作的呢？

        静态库可以使用如下命令进行制作：

                        ar -rc libmyc.a *.o

        其中，libmyc.a是我们要生成的静态库。

        其实，库的发布需要包含两个部分，一是库方法的实现，即.a文件，另一个则是.h文件，头文件，在头文件里提供库的接口方法，方便使用者调用，而库则是相当于黑箱子，这样能够有效避免抄袭篡改，这也是库建设的初衷。接下来，我们需要将头文件以及静态库打包发布。

        在链接阶段，如果要链接静态库，一定加上 -static。

三、动态库

        库的制作不必深究，悄咪咪说一句，库制作没什么钱途。由于动态库制作涉及知识比静态库复杂，这里不过多描述。动态库制作无需特殊指令，gcc或者g++即可完成。这里我们先介绍一下gcc/g++的三个链接选项，极为重要：
                gcc -o usrcode usrcode.c -L/xxx/xxx/... -lxxx -I/xxx/xxxx

-L选项：指定库文件寻找路径。如果你的库文件不是放在系统默认查找路径之下，你需要通过该选项制定库存找路径。

-l选项：-l后加库名，指定你要链接哪个库。注意这里的库名指的是去掉前缀lib后后缀.a或者.so剩下的那部分。比如说你要链接的库是libc.a，那么这里的库名就是c，当然，c标准库是不用该选项的，因为gcc/g++会默认链接该库，我需我们显式指定。

-I选项：指定头文件寻找路径。系统头文件默认路径是/usr/include，用户自己安装的头文件存放路径是/usr/local/include，链接时，系统会默认从这两个路径下搜寻头文件，如果我你的头文件不是放在这两个路径之下，则需要我们用该选项指定。

        在讲接下来内容之前，我们需要明确一下静态链接和动态链接的区别。动态链接和静态链接是程序与库文件结合的两种方式。静态链接在编译时将库文件的代码直接嵌入到可执行文件中，生成的程序独立且体积较大，但运行时无需额外库文件支持。动态链接则在程序运行时加载所需的库文件，可执行文件体积小，但运行时依赖于这些库的存在。动态链接便于库的更新和共享，而静态链接确保程序的独立性和兼容性。

        因此静态库执行gcc链接命令之后，所依赖的库方法已嵌入代码之中，而若要链接动态库，用-L玄想指定库文件路径，我们只是让gcc知道了库文件所在位置，因此形成了可执行程序，而在运行该可执行程序时，却出现报错！这是为什么呢，因为，系统不知道你的库文件路径啊！链接了动态库的可执行程序在运行时是需要加载所需的库文件的，系统不知道路径，谈何加载啊！

        因此，为了解决该问题，我们提出四种解决方法：
                ①将头文件和库文件拷贝至系统默认目录。这是最简单粗暴的方法。

                ②软连接

                ③修改环境变量 LD-LIBRARY_PATH环境变量是内存级的，

                采用这种方法，在系统关闭以后，将恢复到原样，为了永久配置，

                建议学习环境变量相关知识。

                ④更改配置文件 /etc/ld.so.conf.d/

        关于这四种方法如果需要详细说明，请在评论区留言。

四、一些细节与补充

结论1：gcc/g++默认使用动态库，如果想要使用静态库，则需要用-static显式指定。

结论2：ldd .exe 使用该指令可以查看可执行程序.exe所链接的库文件有哪些。

结论3：一切第三方库在链接时都需要显示使用-l库名。