1 动态库与静态库的制作与使用

        在 Linux 应用层开发中，当工程规模不断增大、多个程序需要复用相同功能模块时，如果仍然以源文件的方式进行编译和链接，不仅效率低下，也不利于代码管理。为了解决这一问题，Linux 提供了 库（Library）机制，将通用功能封装为库文件，供不同程序重复使用。

        Linux 下常见的库主要分为两类：

• 动态库（Shared Library）
• 静态库（Static Library）

1.1 静态库与动态库的基本概念

1.1.1 静态库（.a）

文件后缀：.a
在>>链接阶段<<被完整复制到可执行文件中
程序运行时 不再依赖库文件

📌 特点：

• 可执行文件体积较大
• 程序部署简单
• 不需要额外的库文件

1.1.2 动态库（.so）

文件后缀：.so
在>>运行时<<被加载
可执行文件中只保存符号引用

📌 特点：

• 可执行文件体积小
• 多个程序可共享同一库
• 运行时必须能找到对应的 .so 文件

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1.2 实际案例工程结构

        以下示例工程用于演示静态库和动态库的制作与使用，创建一个test文件夹，分别存放main.c、sub2.c、sub.c、sub.h文件，其文件目录结构与文件相关代码如下所示：

test/
├── main.c
├── sub.c
├── sub2.c
├── sub.h

        ① sub.h文件代码：

#ifndef _SUB_H_
#define _SUB_H_

void sub_func(void);
void sub2_func(void);

#endif

        ② sub.c文件代码：

#include <stdio.h>
#include "sub.h"

void sub_func(void)
{
    printf("This is sub_func.\n");
}

        ③ sub2.c文件代码：

#include <stdio.h>
#include "sub.h"

void sub2_func(void)
{
    printf("This is sub2_func.\n");
}

        ④ main.c文件代码：

#include <stdio.h>
#include "sub.h"

int main(void)
{
    sub_func();
    sub2_func();
    return 0;
}

1.3 动态库的制作与使用

1.3.1 编译生成目标文件（位置无关代码）

        生成动态库时，必须使用 -fPIC 选项：

gcc -fPIC -c sub.c
gcc -fPIC -c sub2.c

1.3.2 生成动态库文件

>>gcc -shared -o libsub.so sub.o sub2.o
>>生成文件：libsub.so

1.3.3 使用动态库链接程序

gcc -o test main.c -L . -lsub

📌 说明：

• -L .：指定库所在目录
• -lsub：链接 libsub.so

1.3.4 运行动态库程序

方法一：拷贝到系统库目录（不推荐）

sudo cp libsub.so /lib
./test

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方法二：使用 LD_LIBRARY_PATH（推荐）

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:.
./test

1.3.5 查看动态库依赖关系

ldd test

输出示例：

1.4 静态库的制作与使用

1.4.1 编译生成目标文件

gcc -c sub.c
gcc -c sub2.c

1.4.2 使用 ar 工具生成静态库

ar crs libsub.a sub.o sub2.o

1.4.3 使用静态库链接程序

gcc -o test main.c libsub.a

📌 若静态库不在当前目录，需要指定路径：

gcc -o test main.c ./lib/libsub.a

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1.4.4 运行程序

./test

📌 静态库在运行时不需要再拷贝到系统中。

1.5 动态库与静态库对比总结

对比项	动态库	静态库
文件后缀	.so	.a
链接时机	运行时	编译时
可执行文件大小	小	大
运行依赖	需要 .so	不需要
共享性	高	无
更新方式	替换库即可	需重新编译

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1.6 交叉编译环境下的库制作

        在 ARM 平台下，只需将 gcc 替换为交叉编译器即可：

arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -fPIC -c sub.c
arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -shared -o libsub.so sub.o

📌 注意：

• 交叉编译动态库时 必须加 -fPIC
• 运行时 ARM 板上也要能找到对应的 .so

1.7 本节小结

        本节系统介绍了 Linux 下：

• 动态库与静态库的基本概念
• 动态库和静态库的制作流程
• 程序链接与运行方法
• 动态库运行时常见问题
• x86 与 ARM 交叉编译环境下的库使用差异