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靜態函數庫的制作和使用，靜態函數庫制作

編輯：關於C語言

靜態函數庫的制作和使用，靜態函數庫制作

C語言的函數庫是多組經過驗證的常用函數的集合，編寫C語言程序時使用庫函數，既可以提高程序運行效率，又可以提高編程質量，使用方法如#include 和#include。

根據使用庫函數時，函數庫加載時機的差異，將函數庫分為靜態函數庫和動態函數庫，具體差異是：C語言程序如果使用靜態函數庫的函數，那麼整個函數庫的代碼都會和C語言程序一起編譯成可執行代碼，程序的體積會膨脹；如果使用動態函數庫的函數，則C語言程序只會和函數庫文件名以及函數名一起編譯成可執行代碼（不編譯函數代碼），運行時去查找函數庫文件和函數體，程序的體積基本不變。

簡單概括就是，靜態函數庫是“以空間換時間”，增加程序體積，減少運行時間，如果靜態函數庫發生改變，則整個程序必須重新編譯，因為函數庫被整合到了最終可執行代碼中;動態函數庫則是“以時間換空間”，增加運行時間，減少程序體積，如果動態函數庫發生改變，程序無須重新編譯，因為函數庫沒有整合到最終可執行代碼中。

Linux中靜態函數庫表示為”libxxx.a”，windows中後綴名為”.lib”；Linux中動態函數庫表示為”libxxx.so”，windows中後綴名為”.dll”。函數庫中存放內容包括：（1）函數名稱，（2）函數目標代碼（二進制），（3）重定位信息（鏈接需要）等。

1 靜態函數庫的制作和使用

靜態函數庫的制作步驟可以用下圖來描述，具體包括

(1) 編寫函數的.c文件(例如add.c、sub.c、mul.c和div.c)

(2) 編寫Makefile，然後make，實現函數的編譯和歸檔入庫

函數的編譯：使用gcc –c 只編譯不鏈接函數.c文件，分別生成函數的目標文件（例如add.o、sub.o、mul.o和div.o）。

函數的歸檔入庫：使用ar -rc libxxx.a $(objects) 將目標文件歸檔入庫。

(3) 編寫頭文件(例如ku.h)，聲明靜態函數庫中的所有函數，目的是kumain.c函數#include頭文件後，可以調用相應的函數，至此，完成函數庫的制作。

1.1 靜態函數庫的制作示例
示例的內容是建立靜態函數庫libstatic.a，庫中包括add、sub、mul和div函數，然後在kumain.c函數中引用這4個函數，實現兩個整數的加減乘除，整個文件的結構是

所有代碼見：http://files.cnblogs.com/files/hfxin2001-eric-daddy/ku.rar

(1) 編寫函數的.c文件

編寫4個函數文件add.c、sub.c、mul.c和div.c

//  add.c 
float add(int a, int b)
{
 return (a+b);
}

// sub.c 
float sub(int a, int b)
{
return (a-b);
}

//  mul.c 
float mul(int a, int b)
{
return (a*b);
}

//  div.c 
float div(int a, int b)
{
return (a/b);
}

(2) 編寫頭文件

//  ku.h 
float add(int a, int b);
float sub(int a, int b);
float mul(int a, int b);
float div(int a, int b);

(3) 編寫Makefile

###  Makefile for static func lib 
objects = add.o sub.o mul.o div.o
 
libstatic.a : $(objects)
     ar -rc libstatic.a $(objects)

add.o : add.c
    gcc -c add.c

sub.o : sub.c
    gcc -c sub.c

mul.o : mul.c
    gcc -c mul.c

div.o : div.c
    gcc -c div.c

clean : 
    rm libstatic.a $(objects)

(4) 使用make編譯.c文件，生成.o文件，歸檔.o文件到函數庫libstatic.a中，完成靜態函數庫的制作。

1.2 靜態函數庫的使用

(1) 編寫kumain.c，調用libstatic.a中的add、sub、mul和div函數

//  kumain.c 
#include <stdio.h>
#include "ku.h" 

int main (void)
{
int a,b;
a = 10;
b = 3;

printf("a = %d.\nb = %d.\n",a,b);
printf("static a+b = %f.\n",add(a,b));
printf("static a-b = %f.\n",sub(a,b));
printf("static a*b = %f.\n",mul(a,b));
printf("static a/b = %f.\n",div(a,b));

return 0;

}

(2) 使用gcc kumain.c –o kumain.o –L ./ku2 –lstatic 編譯kumain.c文件，運行./kumain.o查看運行結果，成功。

1.3 使用nm查看kumain.o中的符號信息

nm命令是列出.o文件，.a文件和.so文件中的符號信息，如符號的值，符號類型及符號名稱等。符號通常指定義出的函數，全局變量等。

使用 nm libstatic.a查看符號信息，得到

使用nm kumain.o >label.text查看kumain.o中的符號信息，得到

080484f9 T add
0804a020 B __bss_start
0804a020 b completed.6591
0804a018 D __data_start
0804a018 W data_start
08048370 t deregister_tm_clones
0804853c T div
080483e0 t __do_global_dtors_aux
08049f0c t __do_global_dtors_aux_fini_array_entry
0804a01c D __dso_handle
08049f14 d _DYNAMIC
0804a020 D _edata
0804a024 B _end
080485c4 T _fini
080485d8 R _fp_hw
08048400 t frame_dummy
08049f08 t __frame_dummy_init_array_entry
080487b8 r __FRAME_END__
0804a000 d _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
         w __gmon_start__
080482cc T _init
08049f0c t __init_array_end
08049f08 t __init_array_start
080485dc R _IO_stdin_used
         w _ITM_deregisterTMCloneTable
         w _ITM_registerTMCloneTable
08049f10 d __JCR_END__
08049f10 d __JCR_LIST__
         w _Jv_RegisterClasses
080485c0 T __libc_csu_fini
08048550 T __libc_csu_init
         U __libc_start_main@@GLIBC_2.0
0804842d T main
08048527 T mul
         U printf@@GLIBC_2.0
080483a0 t register_tm_clones
08048330 T _start
0804850f T sub
0804a020 D __TMC_END__
08048360 T __x86.get_pc_thunk.bx

1.4 nm命令簡介

nm [option(s)] [file(s)]

有用的options: