静态库

对源文件进行汇编操作(使用参数-c)得到二进制的目标文件(.o 格式),然后通过ar工具将目标文件打包就可以得到静态库文件``(libxxxx.a)

`ar`参数

参数c，不管库是否存在
参数s，在创建较大库时加快时间
参数r(替代)。默认新的成员添加在库的结尾处，若该模块已经存在，则替换同名模块

生成静态链接库

对源文件进行汇编，得到.o文件

gcc 源文件(*.c) -c

将得到的.o进行打包，得到静态库

ar rcs 静态库名字(libxxx.a) 原材料(*.0)

发布静态库

#发布静态库
1,提供头文件**.h
2,提供制作出来的静态库 libxxxx.a

静态库测试

通过对函数生成对应的静态库.a文件，然后根据其头文件以及对应的静态库文件，即可让其它函数进行调用

add.c

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

int add(int a, int b)
{
    return a+b;
}

sub.c

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

int subtract(int a, int b)
{
    return a-b;
}

mult.c

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

int multiply(int a, int b)
{
    return a*b;
}

div.c

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

double divide(int a, int b)
{
    return (double)a/b;
}

head.h

#ifndef _HEAD_H
#define _HEAD_H
// 加法
int add(int a, int b);
// 减法
int subtract(int a, int b);
// 乘法
int multiply(int a, int b);
// 除法
double divide(int a, int b);
#endif

调用文件main.c

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

int main()
{
    int a = 20;
    int b = 12;
    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
    printf("a + b = %d\n", add(a, b));
    printf("a - b = %d\n", subtract(a, b));
    printf("a * b = %d\n", multiply(a, b));
    printf("a / b = %f\n", divide(a, b));
    return 0;
}

生成静态库

# 生成对应的汇编.o 文件
$ gcc add.c div.c mult.c sub.c -c
# 打包成静态库
ar rcs lib名称.a add.o div.o mult.o sub.o
//即可生成静态库

动态库

动态库时运行时加载的库，是多个程序可以共用的共享库。动态链接库是目标文件的集合，使用相对地址，其真实地址是在应用程序加载动态库时形成的。Linux以.so作为后缀。libxxx.so. window使用以lib作为前缀，以dll作为后缀，libxxx.dll.
动态链接库直接使用gcc命令需要添加 -fPIC (-fpic) 以及-shared参数，其作用时使得gcc生成的代码与位置无关，也就是使用相对位置，-shared参数是告诉编译器生成一个动态链接库

生成动态链接库

将源文件进行汇编操作，需要使用-c，还需要添加额外参数-fpic / -fPIC

# 得到汇编.o 文件
gcc 源文件(*.c) -c -fpic/
# 将得到的.o文件打包成动态库使用参数-shared指定动态库
gcc -shared 有关的目标文件(*.o) -o 动态库(libxxx.so)
# 发布动态库和头文件
# 1,提供头文件  xxx.h
# 2,提供动态库: libxxx.so

无法加载问题

将库路径添加到环境变量 LD_LIBRARY_PATH中

方法一

1,找到相关的配置文件

用户级别: ~/.bashrc —> 设置对当前用户有效

系统级别:/etc/profile—> 设置对所有用户有效
2,使用vim打开配置文件，在文件最后添加

# 自己把路径写进去就行了
export LIBRARY_PATH=$LIBRARY_PATH:动态库的绝对路径

3, 让配置文件生效

修改用户级别的配置文件，关闭当前终端，即可
系统级别，重启
或者

source 作用让文件内容被重新加载
source ~/.bashrc          (. ~/.bashrc)
source /etc/profile       (. /etc/profile)

方法二

更新/etc/ld.so.cache文件

找到动态库所在的绝对路径:/home/robin/Library/
使用vim修改/etc/ld.so.conf文件，将上面的路径添加，独占一行
更新/etc/ld.so.conf中的数据到/etc/ld/so.cache中

sudo ldconfig

方法三

拷贝拷贝动态库文件到系统库目录 /lib/ 或者/usr/lib中 (或者将库的软链接文件放进去)

# 库拷贝
sudo cp /xxx/xxx/libxxx.so /usr/lib
# 创建软连接
sudo ln -s /xxx/xxx/libxxx.so /usr/lib/libxxx.so

原理

静态库，提供静态库被打包到可执行程序中，当可执行程序执行，静态库中的代码也会一并加载到内存中
动态库: 使用参数-L 查看库文件是否存在。在程序执行先检测是否动态库被加载，当动态库的函数在程序中被调用，这个动态库被加载到内存，不掉用不加载。动态库的检测和内存操作都是由动态连接器来完成

对比

静态库:
- 优点:
- 静态库被打包到应用程序中加载速度快
- 发布程序无需提供静态库，移植方便
- 缺点:
- 相同的库文件数据被加载多份，消耗资源，浪费内存
- 库文件更新需要重新编译项目文件，生成新的可执行程序浪费时间
动态库
- 优点
- 不同进程资源共享
- 动态库升级，只需替换库文件，可以控制何时加载动态库
- 缺点:
- 加载速度慢，
- 发布程序需要依赖动态库

Makefile

make是一个命令工具，是一个解释makefile中指令的命令工具。
Makefile—自动化编译，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率。

规则

target1,target2...: depend1,depend2, ...
	command
	......

command：命令，一般情况下这个动作就是一个shell命令
depend: 规则所必需的依赖条件，
target: 目标，目标和规则在命令中是对应的。

在调用Makefile命令编译程序时，make会首先找到Makefile文件中的第一个规则，分析并执行相关的动作

根据上面的代码

运行结果

运行结果

运行结果

自动推导

当源文件的编译规则不明确时，make会使用默认的编译规则，按照默认规则完成对.c文件你的编译，生成对应的.o文件，它使用cc -c 编译.c源文件。

变量

为了使makefile进行规则设定时更加的灵活。

自定义变量

在对makefile进行规则设定时，用户可以自己定义变量，用户自定义变量。其变量没有类型，直接赋值即可

# 定义变量名,定义 多个中间用空格即可
变量名=变量值
# 取出变量名
$(变量名)

自定义变量自动推导

obj = add.o sub.o mult.o div.o main.o
target = calc
$(target) : $(obj)
        gcc $(obj) -o $(target)

预定义变量

此变量为Makefile已经预先定义的，变量名都是大写，可以直接使用这些变量。

变量名	含义	默认值
`AR`	生成静态库库文件的程序名称	`ar`
`AS`	`汇编`编译器的名称	`as`
`CC`	`C` 语言编译器的名称	`cc`
`CPP`	`C` 语言预编译器的名称	`$(CC) -E`
`CXX`	`C++` 语言编译器的名称	`g++`
`FC`	`FORTRAN` 语言编译器的名称	`f77`
`RM`	删除文件程序的名称	`rm -f`
`ARFLAGS`	生成静态库库文件程序的选项	无默认值
`ASFLAGS`	汇编语言编译器的编译选项
`CFLAGS`	C 语言编译器的编译选项
`CPPFLAGS`	C++ 语言编译器的编译选项
`FFLAGS`	FORTRAN 语言编译器的编译选项

自动变量

自动变量用来代表这些规则中的目标文件和依赖文件，并且他们只能在规则的命令中使用

变量	含义
`$*`	表示目标文件的名称，不包含目标文件的扩展名
`$+`	表示所有的依赖文件，这些依赖文件之间以空格分开，按照出现的先后为顺序，其中可能包含重复的依赖文件
`$<`	表示依赖项中第一个依赖文件的名称
`$?`	依赖项中，所有比目标文件时间戳晚的依赖文件，依赖文件之间以空格分开
`$@`	表示`目标文件`的`名称`，包含`文件扩展名`
`$^`	依赖项中，所有`不重复`的`依赖文件`，这些文件之间以`空格`分开

calc2 : add.o sub.o mult.o div.o main.o
        $(CC) $^ -o $@

模式匹配

模式匹配相当于一个模版，第一个规则中依赖的生成，都需要基于此规则来完成，得到所有的依赖，模式规则被执行了5次，模式规则中% 对应的文件名是时时变化的，因此命令的依赖的名字，必须要使用自动变量。

# 模式匹配 -> 通过一个公式，代表若干个满足条件的规则
# 依赖有一个，后缀为.c 生成的目标是一个.o的文件，%是一个通配符，匹配的是文件名
%.o : %.c
	gcc $< -c

calc2 : add.o sub.o mult.o div.o main.o
        $(CC) $^ -o $@
%.o:%.c
        gcc &< -c

函数

函数格式为:$(函数名参数1,参数2,...) 目的为快速方便的得到函数返回值

withcard获取文件名

# 参数只有一个，但此参数可以分为若干个部分，通过空格间隔
# 参数为某个目录，搜索这个路径下指定类型的文件: *.c
$(withcard PATTERN...)

应用案例

搜索三个不同目录下.c格式的源文件

src = $(withcard /home/robin/a/*.c /home/robin/b/*.c *.c)
# 返回值得到一个大的字符串，里面有若干个满足条件的文件名，文件名之间使用空格间隔

patsubst 替代指定文件后缀

按照指定的模式替换指定的文件名的后缀，函数原型为

$(patsubst <pattern>,<replacement>,<text>)

参数
pattern ：需要指定要替换的文件名的后缀是什么，使用%.c
replacement：模式投资富川，指定参数pattern中的后缀，最终要替换为什么。
text
返回值：该参数中存储这要被替换的原始数据

src = a.cpp b.cpp c.cpp e.cpp
# 把变量src中的所有文件名的后缀从.cpp替换为.o
obj = $(patsubst %.cpp,%.o,$(src))
# obj的值为a.o b.o c.o e.o

Makefile完整案例

# 使用函数搜索当前目录下的源文件
src = $(wildcard *.c)
# 将源文件的后缀替换为.o
obj = $(patsubst %.c,%.o,$(src))

target = calc

$(target):$(obj)
        gcc $(obj) -o $(target)
%.o : %.c
        gcc $< -c

# 添加规则，删除生成文件，*.o可执行程序
# 声明clean为伪文件
.PHONY:clean

clean:
        # shell命令前的 - 表示强制执行这条指令，如果执行失败也不会终止
        - rm $(obj) $(target)
        echo "hello"

参考资料:

爱编程的大丙

Makefile

静态库

ar参数

生成静态链接库

静态库测试

生成静态库

动态库

生成动态链接库

无法加载问题

方法一

方法二

方法三

原理

对比

Makefile

规则

自动推导

变量

自定义变量

自定义变量自动推导

预定义变量

自动变量

模式匹配

函数

withcard获取文件名

应用案例

patsubst 替代指定文件后缀

Makefile完整案例

`ar`参数