gcc編譯工具生成動態庫和靜態庫之一----介紹
1.庫的分類
根據連結時期的不同，庫又有靜態庫和動態庫之分。
靜態庫是在連結階段被連結的（好像是廢話，但事實就是這樣），所以生成的可執行檔案就不受庫的影響了，即使庫被刪除了，程式依然可以成功執行。
有別於靜態庫，動態庫的連結是在程式執行的時候被連結的。所以，即使程式編譯完，庫仍須保留在系統上，以供程式執行時呼叫。（TODO：連結動態庫時連結階段到底做了什麼）
2 靜態庫和動態庫的比較
連結靜態庫其實從某種意義上來說也是一種貼上複製，只不過它操作的物件是目的碼而不是原始碼而已。因為靜態庫被連結後庫就直接嵌入可執行檔案中了，這樣就帶來了兩個問題。
首先就是系統空間被浪費了。這是顯而易見的，想象一下，如果多個程式連結了同一個庫，則每一個生成的可執行檔案就都會有一個庫的副本，必然會浪費系統空間。
再者，人非聖賢，即使是精心除錯的庫，也難免會有錯。一旦發現了庫中有bug，挽救起來就比較麻煩了。必須一一把連結該庫的程式找出來，然後重新編譯。
而動態庫的出現正彌補了靜態庫的以上弊端。因為動態庫是在程式執行時被連結的，所以磁碟上只須保留一份副本，因此節約了磁碟空間。如果發現了bug或要升級也很簡單，只要用新的庫把原來的替換掉就行了。
那麼，是不是靜態庫就一無是處了呢？
答曰：非也非也。不是有句話麼：存在即是合理。靜態庫既然沒有湮沒在滔滔的歷史長河中，就必然有它的用武之地。想象一下這樣的情況：如果你用libpcap庫編了一個程式，要給被人執行，而他的系統上沒有裝pcap庫，該怎麼解決呢？最簡單的辦法就是編譯該程式時把所有要連結的庫都連結它們的靜態庫，這樣，就可以在別人的系統上直接執行該程式了。
所謂有得必有失，正因為動態庫在程式執行時被連結，故程式的執行速度和連結靜態庫的版本相比必然會打折扣。然而瑕不掩瑜，動態庫的不足相對於它帶來的好處在現今硬體下簡直是微不足道的，所以連結程式在連結時一般是優先連結動態庫的，除非用-static引數指定連結靜態庫。
gcc作為編譯工具，用在Linux作業系統中，可以編譯C、C++、Object-C、JAVA等語言。編譯過程中可以帶編譯選項，選擇編譯過程。 一、GCC編譯流程 1）預處理 Pre-Processing
2）編譯 Compiling
3）彙編 Assembling
4）連結 Linking 二、GCC編譯選項
1、gcc總體選項列表
1） -c ：指編譯，不連結，生成目標檔案“.o”。
2） -S ：只編譯，不彙編，生成彙編程式碼“.S”。
3） -E ：只進行預編譯/預處理，不做其他處理。
4） -o file：把輸出檔案輸出到file裡。
5） -g ：在可執行程式中包含標準除錯資訊。
6） -v ：打印出編譯器內部編譯各過程的命令列資訊和編譯器的版本。
7） -I dir ：在標頭檔案的搜尋路徑列表中新增dir目錄
8） -L dir ：在庫檔案的搜尋路徑列表中新增dir目錄
9） -static ：連線靜態庫（靜態庫也可以用動態庫連結方式連結）
10） -llibrary ：連線名為library的庫檔案（顯示指定需要連結的動態庫檔案）
2、gcc告警和出錯選項
1） -ansi ：支援符合ANSI標準的C程式
2） -pedantic ：允許發出ANSI C標準所列出的全部警告資訊
3） -pedantic-error ：允許發出ANSI C標準所列出的全部錯誤資訊
4） -w ：關閉所有警告
5） -Wall ：允許發出gcc提供的所有有用的報警資訊
6） -werror ：把所有的告警資訊轉化為錯誤資訊，並在告警發生時終止編譯過程
3、gcc優化選項
gcc可以對程式碼進行優化，它通過編譯選項“-On”來控制優化程式碼的生成，其中n是一個代表優化級別的整數。對於不同版本的gcc，
n的取值範圍不一致，比較典型的範圍為0變化到2或者3。
雖然優化選項可以加速程式碼的執行速度，但對於除錯而言將是一個很大的挑戰。因為程式碼在經過優化之後，原先在源程式中宣告和使用
的變數很可能不再使用，控制流也可能會突然跳轉到意外的地方，迴圈語句也可能因為迴圈展開而變得到處都有。 三、GCC生成動態庫和靜態庫
1.單個原始檔/目標直接生成動態庫
a. gcc -fPIC -shared xxx.c -o libxxx.so b. gcc -fPIC -shared xxx.o -o libxxx.so
2.多個原始檔/目標生成動態庫
a. gcc -fPIC -shared xxx1.c xxx2.c xxx3.c -o libxxx.so b. gcc -fPIC -shared xxx1.o xxx2.o xxx3.o -o libxxx.so
2）靜態庫生成
1.單個原始檔/目標直接生成靜態庫
a. ar -rc libxxx.a xxx.o（正確方法） b. ar -rc libxxx.a xxx.c （靜態庫可以生成；當執行連線了該靜態庫的可執行程式會報錯：could not read symbols:Archive has no index;run ranlib to add one）
2.多個原始檔/目標生成靜態庫
a. ar -rc libxxx.a xxx1.o xxx2.o xxx3.o （正確方法） b. ar -rc libxxx.a xxx1.c xxx2.c xxx3.c （靜態庫可以生成；當執行連線了該靜態庫的可執行程式會報錯：could not read symbols:Archive has no index;run ranlib to add one）
四、多個原始檔生成一個可執行檔案
gcc xxx1.c xxx2.c xxx3.c xxx4.c main.c -o main
例項
一、動態連結庫
1.建立hello.so動態庫
- #include <stdio.h>
- void hello(){
- printf("hello world\n");
- }
- 編譯：gcc -fPIC -shared hello.c -o libhello.so
2.hello.h標頭檔案
- void hello();
3.連結動態庫
- #include <stdio.h>
- #include "hello.h"
- int main(){
- printf("call hello()");
- hello();
- }
- 編譯：gcc main.c -L. -lhello -o main
這裡-L的選項是指定編譯器在搜尋動態庫時搜尋的路徑，告訴編譯器hello庫的位置。"."意思是當前路徑.
3.編譯成夠後執行./main，會提示：
- In function `main':
- main.c:(.text+0x1d): undefined reference to `hello'
- collect2: ld returned 1 exit status
這是因為在連結hello動態庫時，編譯器沒有找到。
解決方法：
- sudo cp libhello.so /usr/lib/
這樣，再次執行就成功輸入:
call hello()
二、靜態庫
檔案有：main.c、hello.c、hello.h
1.編譯靜態庫hello.o:
- gcc hello.c -o hello.o #這裡沒有使用-shared
2.把目標文件歸檔
- ar -r libhello.a hello.o #這裡的ar相當於tar的作用，將多個目標打包。
程式ar配合引數-r建立一個新庫libhello.a，並將命令列中列出的檔案打包入其中。這種方法，如果libhello.a已經存在，將會覆蓋現在檔案，否則將新建立。
3.連結靜態庫
- gcc main.c -lhello -L. -static -o main
這裡的-static選項是告訴編譯器,hello是靜態庫。
或者：
- gcc main.c libhello.a -L. -o main
這樣就可以不用加-static
4.執行./main
輸出：call hello()
makefile例項
1. 靜態庫的生成
makefile命令的簡介可參考：跟我一起寫 Makefile。使用ar命令生成.a檔案，可參考：Linux下動態庫(.so)和靜態庫(.a)
# 1、準備工作，編譯方式、目標檔名、依賴庫路徑的定義。
CC = g++
CFLAGS := -Wall -O3 -std=c++0x
# opencv 標頭檔案和lib路徑
OPENCV_INC_ROOT = /usr/local/include/opencv
OPENCV_LIB_ROOT = /usr/local/lib
OBJS = GenDll.o #.o檔案與.cpp檔案同名
LIB = libgendll.a # 目標檔名
OPENCV_INC= -I $(OPENCV_INC_ROOT)
INCLUDE_PATH = $(OPENCV_INC)
LIB_PATH = -L $(OPENCV_LIB_ROOT)
# 依賴的lib名稱
OPENCV_LIB = -lopencv_objdetect -lopencv_core -lopencv_highgui -lopencv_imgproc
all : $(LIB)
# 2. 生成.o檔案
%.o : %.cpp
$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o [email protected] $(INCLUDE_PATH) $(LIB_PATH) $(OPENCV_LIB)
# 3. 生成靜態庫檔案
$(LIB) : $(OBJS)
rm -f [email protected]
ar cr [email protected] $(OBJS)
rm -f $(OBJS)
tags :
ctags -R *
# 4. 刪除中間過程生成的檔案
clean:
rm -f $(OBJS) $(TARGET) $(LIB)
2. 動態庫的生成
第1、4步準備和收尾工作與靜態庫的保持一致，第2步和第3步所使用的命令稍有不同。
# 1、準備工作，編譯方式、目標檔名、依賴庫路徑的定義。
CC = g++
CFLAGS := -Wall -O3 -std=c++0x
# opencv 標頭檔案和lib路徑
OPENCV_INC_ROOT = /usr/local/include/opencv
OPENCV_LIB_ROOT = /usr/local/lib
OBJS = GenDll.o #.o檔案與.cpp檔案同名
LIB = libgendll.so # 目標檔名
OPENCV_INC= -I $(OPENCV_INC_ROOT)
INCLUDE_PATH = $(OPENCV_INC)
LIB_PATH = -L $(OPENCV_LIB_ROOT)
# 依賴的lib名稱
OPENCV_LIB = -lopencv_objdetect -lopencv_core -lopencv_highgui -lopencv_imgproc
all : $(LIB)
# 2. 生成.o檔案
%.o : %.cpp
$(CC) $(CFLAGS) -fpic -c $< -o [email protected] $(INCLUDE_PATH) $(LIB_PATH) $(OPENCV_LIB)
# 3. 生成動態庫檔案
$(LIB) : $(OBJS)
rm -f [email protected]
g++ -shared -o [email protected] $(OBJS)
rm -f $(OBJS)
tags :
ctags -R *
# 4. 刪除中間過程生成的檔案
clean:
rm -f $(OBJS) $(TARGET) $(LIB)
-fpic 和 -shared 命令可參考：Linux下動態庫(.so)和靜態庫(.a)【注】這篇文章說可以使用ld命令生成.so檔案，但我在測試時發會報錯。
3. 動態庫和靜態庫的呼叫
， 這兩個的使用方法幾乎沒有區別。動態庫的引用有顯式和隱式兩種，這裡只說隱式呼叫。我使用main.cpp來測試生成的庫檔案， makefile如下：
CC = g++
CFLAGS := -Wall -O3 -std=c++0x
OPENCV_INC_ROOT = /usr/local/include/opencv
OPENCV_LIB_ROOT = /usr/local/lib
MY_ROOT = ../
OPENCV_INC= -I $(OPENCV_INC_ROOT)
MY_INC = -I $(MY_ROOT)
EXT_INC = $(OPENCV_INC) $(MY_INC)
OPENCV_LIB_PATH = -L $(OPENCV_LIB_ROOT)
MY_LIB_PATH = -L $(MY_ROOT)
EXT_LIB = $(OPENCV_LIB_PATH) $(MY_LIB_PATH)
OPENCV_LIB_NAME = -lopencv_objdetect -lopencv_highgui -lopencv_imgproc -lopencv_core
MY_LIB_NAME = -lgendll
all:test
test:main.cpp
$(CC) $(CFLAGS) main.cpp $(EXT_INC) $(EXT_LIB) $(MY_LIB_NAME) $(OPENCV_LIB_NAME) -o test
4. 注意事項：
1、在測試過程中，經常會報錯：找不到.so檔案。一種簡單的解決方法如下：
在linux終端輸入如下命令：
export LD_LIBRARY_PATH=/home/shaoxiaohu/lib:LD_LIBRARY_PATH: