Linux庫的設計與實現(xiàn)

一、為什么要使用庫文件

我們在實際編程工作中肯定會遇到這種情況：有幾個項目里有一些函數(shù)模塊的

功能相同，

實現(xiàn)代碼也相同，也是我們所說的重復代碼。比如，很多項目里都有一個用戶驗

證的功能。

代碼段如下：

//UserLogin.h 文件，提供函數(shù)聲明

int IsValidUser(char* username, int namelen);

//UserLogin.c 文件，實現(xiàn)對用戶信息的驗證

int IsValidUser(char* username, int namelen)

{

int IsValid = 0;

/*下面是具體的處理代碼，略去*/

return IsValid;

}

如果每個項目都保存著這兩個UserLogin.h 和UserLogin.c 文件，會有以下幾個

弊端:

1、每個項目里都有重復的模塊，造成代碼重復。

2、代碼的重用性不好，一旦IsValidUser 的代碼發(fā)生了變化，為了保持設計的一

致性，

我們還要手工修改其他項目里的UserLogin.c 文件，既費時又費力，還容易出

錯。

庫文件就是對公共代碼的一種組織形式。

為了解決上面兩個弊端，就提出了用庫文件存放公共代碼的解決方案，其要點

就是

把公共的(也就是可以被多次復用的)目標代碼從項目中分離出來，統(tǒng)一存放到

庫文件中，

項目要用到這些代碼的時候，在編譯或者運行的時候從庫文件中取得目標代碼

即可。庫文件

又分兩種：靜態(tài)庫和動態(tài)庫。

二、靜態(tài)庫與動態(tài)庫

如果程序是在編譯時加載庫文件的，就是使用了靜態(tài)庫。

如果是在運行時加載目標代碼，就成為動態(tài)庫。

換句話說，如果是使用靜態(tài)庫，則靜態(tài)庫代碼在編譯時就拷貝到程序的代碼段，

程序的體積會膨脹。如果使用動態(tài)庫，則程序中只保留庫文件的名字和函數(shù)名，

在運行時去查找

庫文件和函數(shù)體，程序的體積基本變化不大。

靜態(tài)庫的原則是“以空間換時間”，增加程序體積，減少運行時間;

動態(tài)庫則是“以時間換空間”，增加了運行時間，但減少了程序本身的體積。

下面我們就以實際例子來看看如何使用這兩種庫.

三、靜態(tài)庫的編寫和使用

1、概述

靜態(tài)庫文件的擴展名一般為.a,其編寫步驟很簡單。

⑴編寫函數(shù)代碼

⑵編譯生成各目標文件

⑶用ar 文件對目標文件歸檔，生成靜態(tài)庫文件。

注意歸檔文件名必須以lib 打頭。

使用要點：

⑴在gcc 的-I 參數(shù)后加上靜態(tài)庫頭文件的路徑。

⑵在gcc 的-L 參數(shù)后加上庫文件所在目錄

⑶在gcc 的-l 參數(shù)后加上庫文件名，但是要去掉lib 和.a 擴展名。

比如庫文件名是libtest.a 那么參數(shù)就是 -l test

2、編寫最簡單的靜態(tài)庫文件

編寫如下兩個文件，注意放在同一目錄中

myalib.h //靜態(tài)庫頭文件

myalib.c //靜態(tài)庫實現(xiàn)文件

//myalib.h 文件的內容

void test();

//myalib.c 文件的內容

#inlcude

void test()

{

printf("test\n");

}

3、制作庫文件

⑴生成目標文件

gcc -c myalib.c

執(zhí)行完后會生成一個myalib.o 文件

⑵用ar 命令歸檔,格式為ar -rc <.o>

再次提醒，歸檔文件名一定要以lib 打頭, .a 結尾。

ar -rc libtest.a myalib.o

執(zhí)行完后會生成一個libtest.a 文件

4、使用庫文件

⑴編寫一個測試程序main.c,內容為

//main.c 測試靜態(tài)庫調用的程序

#include "myalib.h" //要把函數(shù)的頭文件包含進來，否則編譯時會報錯

int main(int argc,char* argv[])

{

test();

return 0;

}

⑵編譯目標文件，注意要把靜態(tài)庫頭文件的路徑加到-I 參數(shù)里面

gcc -I /root/exercise -o main.o -c main.c

現(xiàn)在生成了一個main.o 文件

⑶生成可執(zhí)行文件，注意要把靜態(tài)庫文件的路徑加到-L 參數(shù)里面，

把庫文件名(去掉打頭的lib 和結尾的.a)加到-l 參數(shù)后面。如下面所示

gcc -o main -L/root/exercise main.o -ltest

此時就會

總結

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