靜態庫鏈接動態庫時，如何使用該靜態庫

轉自：http://blog.csdn.net/newchenxf/article/details/51735600

 

網上有各種靜態庫的創建&使用的例子，但都是超級簡單的例子，比如，靜態庫，就直接來個printf()，就完事了！ 
其實，實際使用時，靜態庫會復雜很多，比如會調用很多其他的動態庫。 
下圖就是個例子： 

假設libXXX.a用了libpthread.so的函數“pthread_create”，那libXXX.a在鏈接時，有沒有把“pthread_create”函數copy到自己身上，使其完全獨立？main.c在鏈接時，只需要鏈接libXXX.a，還是連libpthread.so也要鏈接？！這就是我要討論的內容！

為了證實問題，我們寫個測試程序吧。一個是libXXX.a，一個是main.c。

1 靜態庫文件libXXX.a源代碼

static_lib_example.h

//static_lib_example.h
#ifndef STATIC_LIB_EXAMPLE_H_INCLUDED
#define STATIC_LIB_EXAMPLE_H_INCLUDED

int testFunc(int x);

#endif

 

static_lib_example.c

//static_lib_example.c
#include "static_lib_example.h"
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

/* this function is run by the second thread */
void *thread_exe(void *x_void_ptr)
{
    /* increment x to 100 */
    int *x_ptr = (int *)x_void_ptr;
    while(++(*x_ptr) < 100);
        printf("x increment finished\n");

    return NULL;
}

int testFunc(int x)
{
    printf(" testFunc %i\n",x);
    pthread_t inc_x_thread;
    int y;
    /* create a second thread which executes thread_exe(&y) */
    if(pthread_create(&inc_x_thread, NULL, thread_exe, &y)) {
        fprintf(stderr, "Error creating thread\n");
        return 1;
    }
    return 0;
}

 

一個頭文件，一個原文件，很簡單。 
好吧，然后得來個Makefile

#chenxf make file
#some notice
#target: prerequisites - the rule head
#$@ - means the target
#$^ - means all prerequisites
#$< - means just the first prerequisite

OUT_LIB = libstatic_lib_example.a

LIB_SRC := static_lib_example.c

TEMP_O := static_lib_example.o

$(TEMP_O): $(LIB_SRC)
        @gcc -c -o $@ $^

all:  $(OUT_LIB)

$(OUT_LIB): $(TEMP_O)
        @ar rcs $@ $^
clean:
        @rm -r *.a *.o

 

其實Makefile相當於2句命令。所以你不寫Makefile，敲下面2句command也行。

gcc -c static_lib_example.c -o static_lib_example.o

ar rcs libstatic_lib_example.a static_lib_example.o

好了，編譯結果如下：

ls

libstatic_lib_example.a Makefile static_lib_example.c static_lib_example.h static_lib_example.o

---

2. 調用靜態庫的程序main.c源代碼

我們就寫一個main.c，它會鏈接libstatic_lib_example.a，並調用函數testFunc(int x)

//main.c
#include "static_lib_example.h"
int main(int argc, char* argv[])
{
    testFunc(100);
    return 1;
}

 

3 編譯main.c的情況分析

編譯main.c（只需要一個命令，就不寫Makefile啦）

gcc -g -O3 -Wall main.c -o main -I/home/chenxf/static_lib_sample/ -L/home/chenxf/static_lib_sample/ -lstatic_lib_example

-I表示頭文件的路徑 
-L表示庫的路徑，即libstatic_lib_example.a的路徑。

上面的命令，表示main程序，只鏈接靜態庫libXXX.a。（好吧，就是libstatic_lib_example.a啦，干嘛這么糾結名字！^^）

編譯結果 

/home/chenxf/static_lib_sample/libstatic_lib_example.a(static_lib_example.o)：在函數‘testFunc’中： 
static_lib_example.c:(.text+0x86)：對‘pthread_create’未定義的引用 
static_lib_example.c:(.text+0xd4)：對‘pthread_join’未定義的引用 
collect2: error: ld returned 1 exit status 

出錯啦！！！！！！ 
在main.c鏈接的時候，說找不到pthread_create了！

看來，靜態庫libXXX.a並沒有把動態庫的函數copy到自己身上，只留了符號表，所以main.c要用libXXX.a時，還必須鏈接動態庫libpthread.so。也就是

gcc -g -O3 -Wall main.c -o main -I/home/chenxf/static_lib_sample/ -L/home/chenxf/static_lib_sample/ -static -lstatic_lib_example -lpthread

（libpthread.so在默認的系統庫目錄/usr/lib，不需要再寫-L/usr/lib/）

這樣一寫，就OK啦！編譯就成功了！

我們還可以用 nm 工具，來確認libXXX.a到底有木有把pthread_create()函數copy到自己身上。

chenxf@chenxf-PC:~/static_lib_sample$ nm libstatic_lib_example.a

static_lib_example.o:
                 U fwrite
                 U printf
                 U pthread_create
                 U pthread_join
                 U puts
                 U stderr
0000000000000040 T testFunc
0000000000000000 T thread_exe

 

U表示僅僅調用，而沒有定義。也就是該庫並不獨立，而是依賴於其他庫，比如libpthread.so

3 總結

總結一下成果吧！ 

如果有靜態庫libXXX.a，它有個函數叫testFunc()，該函數用了其他的動態庫的函數，比如libAA.so的AA()函數，libBB.so的BB()函數，libCC.so的CC()函數，那么，該libXXX.a對這些動態庫的調用仍是動態調用，而不是把動態庫的相關函數copy到自己身上。

任何其他程序，想用libXXX.a，鏈接時都需要鏈接libXXX.a所依賴的動態庫。 
至於程序跑起來時，動態庫是否要在現場？這個就跟編譯程序加不加-static有關系了。 
請看我另一博文就知道。gcc-static命令

anyway，知道真相的你，是不是覺得靜態庫不方便？！ 
我也覺得！ 
個人看法是，如果你要寫的靜態庫libXXX.a是完全獨立的，比如里面只有一些數學運算，不依賴與其他動態庫，那靜態庫挺好的，任何用他的程序，只需要鏈接時用到，程序跑起來，就不需要它在現場了！

但是，如果你要寫的庫，依賴很多其他的庫，那你還是改寫成動態庫吧！否則，作為寫其他程序的人，如果要用你的庫，那寫Makefile時，還得知道你到底依賴了什么動態庫，否則編譯都編譯不過，多痛苦啊！！！