Linux 生成静态库

news2025/3/12 13:39:55

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前提小知识
生成和使用.a库操作步骤

在应用程序中，有一些公共的代码需要反复使用的，可以把这些代码制作成“库文件”；在链接的步骤中，可以让链接器在“库文件”提取到我们需要使用到的代码，复制到生成的可执行文件中。

在使用到库文件的代码时候，需要库文件代码的头文件。并且在我们使用到库文件代码的应用程序源代码中，包含这些库文件代码的头文件。

前提小知识

代码编译的过程：
我们C源文件是如何生成可执行文件的：
C源文件 -> 预处理 -> 编译 -> 汇编 -> 链接 -> 可执行文件。
.代码行一开始就包含h文件的作用
参考文章：.h文件的作用
在C语言中，如果在第一行定义了一个变量/函数，在第二行可以使用这个变量/函数；而如果在第二行定义了一个变量/函数，在第一行想使用这个变量/函数，则会找不到这个变量/函数。
代码行一开始就包含.h头文件的其中一个作用是：
把一些变量/函数的声明在前面的行中，即使这些变量/函数的定义实现在使用到这些变量/函数的语句的后面，这语句也能通过变量/函数的声明去找到变量/函数的定义实现。

 1 /*test1.c*/
 2 void main(void)
 3 {
 4 　　prtstr(); 
 5 }
 6 
 7 void prtstr(void)
 8 {
 9 　　printf("Hello World!\n"); 
10 }

test1.c 编译失败→_→。
prtstr()这个函数来说，他没有单独的声明,只有定义,那么 就从他定义的行开始,到文件结束 可以被使用。
main()函数的引用点上，prtstr()还没有起作用,所以会编译出错。

 1 /*test1.c*/
 2 void prtstr(void);
 3 void main(void)
 4 {
 5 　　prtstr(); 
 6 }
 7 
 8 void prtstr(void)
 9 {
10 　　printf("Hello World!\n"); 
11 }

test1.c 编译成功。
prtstr()这个函数来说，他单独的声明了,从他声明的行开始,到文件结束 起作用。
所以main()函数的使用prtstr()，编译也不会出错。

生成和使用.a库操作步骤

编译源代码，生成.o目标文件，如：gcc -c test.c
使用ar指令打包ar -rv libtest.a test.o
注：ar命令可以用来创建、修改库，也可以从库中提出单个模块。
r：在库中插入模块(替换)。当插入的模块名已经在库中存在，则替换同名的模块。如果若干模块中有一个模块在库中不存在，ar显示一个错误消息，并不替换其他同名模块。默认的情况下，新的成员增加在库的结尾处，可以使用其他任选项来改变增加的位置。
v：该选项用来显示执行操作选项的附加信息。
使用编译好的库文件，如： gcc main.c -L. -ltest -o main
注：-L/path, 以上-L.表示在当前目录下；-lxxx把库文件的lib和扩展名去掉，所以以上 -ltest 就可以是libtest.a了
注：为了保证c++代码能正常使用c的库文件，在接口函数的头文件里要使用以下几行代码，其中宏__cplusplus是c++自定义的。
注：main.c 中需要包含libtest.a库中的函数头文件，否则会出现找不到函数/变量定义的问题。
#ifdef __cplusplus
extern “C” {
#endif
…
#ifdef __cplusplus
}
#endif
加上extern "C"后，会指示编译器这部分代码按C语言（而不是C++）的方式进行编译

管理Linux环境下的C/C++大型项目，如果有一个智能的Build System会起到事半功倍的效果，本文描述Linux环境下大型工程项目子目录Makefile的一种通用写法，使用该方法，当该子目录内的文件有增删时无需对Makefile进行改动，可以说相当的智能。

下面先贴代码（为减小篇幅，一些非关键的代码被去掉,本方法的局限是用于一个C文件生成一个可执行文件的场合）：

ROOTDIR = .

EXE_DIR = ./bin
CFLAGS = -I$(INCLUDE_DIR) -I$(LIB_INC) -Wall
LFLAGS = -L$(LIB_DIR)

objects := $(patsubst %.c,%.o,$(wildcard *.c))
executables := $(patsubst %.c,%,$(wildcard *.c))

all : $(objects)
$(objects) :%.o : %.c
    @mkdir -p ./bin$
    $(CROSS_COMPILE)gcc -c $(CFLAGS) $< -o $@
    $(CROSS_COMPILE)gcc $(CFLAGS) $< -o $(subst .o, ,$(EXE_DIR)/$@) $(LFLAGS) $(LIBS)
clean:
    @rm -f *.o rm -f $(executables)
    @rm -rf ./bin
distclean: clean

假如当前目录里面有a.c b.c两个文件

      Makefile 里的函数跟它的变量很相似——使用的时候，你用一个$符号跟左圆括号，函数名，空格后跟一列由逗号分隔的参数，最后用右圆括号结束。例如，在GNU Make里有一个叫'wildcard' 的函数，它有一个参数，功能是展开成一列所有符合由其参数描述的文件名，文件间以空格间隔。像这个命令：
 
    objects= $(wildcard *.c)   
 
  会产生一个所有以'.c' 结尾的文件列表(本例结果为a.c b.c)，然后存入变量objects里。   
 
  另一个有用的函数是 patsubst ( patten substitude,匹配替换的缩写)函数。它需要3个参数——第一个是一个需要匹配的式样，第二个表示用什么来替换它，第三个是一个需要处理由空格分隔的序列。我们将两个函数合起来用：
 
objects := $(patsubst %.c,%.o,$(wildcard *.c))
 会被处理为:
objects := a.o b.o
 同理：
executables := $(patsubst %.c,%,$(wildcard *.c))
 会被处理为：
executables := a b
 
%o：所有以“.o”结尾的目标，也就是a.o b.o
 
依赖模式“%.c”：取模式“%.o”的%，也就是foo bar，并为其加上.c后缀，即a.c，b.c
 

$<：表示所有依赖目标集，也就是a.c b.c
 
$@：表示目标集，也就是a.o b.o
 
命令前加@，表示在终端中不打印，如@mkdir -p ./bin
 
$(objects) : %.o: %.c
        $(CROSS_COMPILE)gcc -c $(CFLAGS) $< -o $@
 

即可翻译为： 


a.o b.o : a.c b.c    $(CROSS_COMPILE)gcc -c $(CFLAGS) (a.c b.c) -o (a.o b.o)
 
明白了这些，这种Makefile的写法就可以完全掌握了。

命令:ls -d(只显示当前文件夹)

CC = gcc                                    
CFLAGS = -Wall -g 
BIN = main.out
SUBDIR = $(shell ls -d */)      //调用shell命令 ls -d */ 列出当前目录的子目录，不包含当前目录中的文件
ROOTSRC = $(wildcard *.c )      //$(wildcard  *.c)表示从当前目录中查找*.c的文件/文件夹
ROOTOBJ = $(ROOTSRC: %.c = %.o) //把ROOTSRC字符串中的.c结尾的字符串替换为.o结尾的字符串， %.c是GNUMake的写法，相当于shell的*.c
SUBSRC = $(shell find $(SUBDIR) -name ‘*.c‘) //调用shell命令在当前目录的子目录中查找名字为 *.c 的所有文件
SUBOBJ = $(SUBSRC: %.c = %.o)    //在SUBSRC字符串中把.c结尾的字符串替换为.o结尾的字符串

$(BIN) : $(ROOTOBJ) $(SUBOBJ)   //gcc生成main.out文件
    $(CC) $(CFLAGS)  -o $@  $^
.c.o:                          //表示.c 文件 依赖于 .o文件
    $(CC) $(CFLAGS) -c $<  -o  $@
clean:
    rm -f  $(BIN) $(ROOTOBJ) $(SUBOBJ)