一、库文件的概念

库是一组预先编译好的方法（.o文件）的集合。Linux系统存储的库的位置一般在：/lib 和 /usr/lib。

在 64 位的系统上有些库也可能被存储在/usr/lib64 下。库的头文件一般会被存储在/usr/include 下或其子目录下。

库有两种，一种是静态库，其命令规则为libxxx.a，一种是共享库，其命令规则为libxxx.so。

二、静态库和共享库

如果静态库和共享库同时存在，会优先选择使用共享库。

1.静态库的使用方法

直接把所要用到的静态库中方法的实现包含到一个可执行程序main中。

【例】

假如现在自己实现了两个方法add和max，这两个实现就在一个静态库文件中，假设这个库文件名为libfoo.a，然后自己写了一个程序main.c，在main.c中调用了add方法，首先要将main.c编译为main.o二进制指令文件。接下来到了链接的步骤，链接的时候，不止用到了存放自己实现的方法的库libfoo.a，把libfoo.a静态库中的方法拷贝一份用来链接。还会用到一些其他的库，其一，在执行主函数之前，我们需要执行一些代码，这些代码是直接从一些.o文件中链接过来的，在这些代码中才会调用主函数main程序，所以，我们自己要实现一个main的方法作为一个入口。其二，比如printf实现的方法所在的C库等一些标准库也需要链接。最终生成的可执行程序main就包括自己编写的.c文件和链接过来的库中的方法。

2.共享库的使用方法

只是标记共享库中使用到的方法，并不会把共享库中的方法的实现包含在一个可执行程序main中。

【例】

假如现在自己实现了两个方法add和max，这两个实现就在一个静态库文件中，假设这个库文件名为libfoo.so，然后自己写了一个程序main.c，在main.c中调用了add方法，首先要将main.c编译为main.o二进制指令文件。接下来到了链接的步骤，链接的时候，其一，在主函数执行之前会执行一部分代码，这些代码从一些.o文件中链接过来，其二，我们会把像C库这样的标准库链接过来，其三，标记用到共享库中的add方法。

现在有一个简单的main程序：

查看这个main程序的共享库，发现C库会默认链接，libc.so就是C库：

3.静态库和共享库的优缺点

（1）静态库

优点：
把所用到的库中的方法的实现都包含到自己的可执行程序中，它已经成为可执行程序的一部分了，运行的时候也不会去寻找所用到的库，把这个库删掉也没有影响。把所用到的库都包含到自己的可执行程序中，无论这个环境中有没有相应的库程序都可以执行。

缺点：
①所占内存大；
②库的更新不方便，在更新库的时候必须得重新编译程序。

（2）共享库

优点：
①所占内存小；
②库的更新非常方便，直接用新库覆盖旧库就可以了

缺点：
没有包含，要在运行的时候去寻找所要用到的库，要动态链接相应的库，所以在这个执行该程序的计算机上必须存在需要用到的所有共享库，一旦相应的库不存在，程序就无法运行。

三、静态库的生成和使用

头文件都在/usr/include

库文件都在/usr/lib或者/lib

可执行程序都在/usr/bin或者/bin

1.生成一个静态库的步骤：

示例：目前有一个add.c和max.c文件，add.c和max.c都被声明在一个头文件foo.h中：

（1）第一步，将所有的.c文件编译为.o文件：

（2）第二步，把.o文件打包到一个库中，使用ar命令将第一步编译的所有”.o”文件生成静态库

以下把add.o max.o文件生成了一个静态库libfoo.a：

对于ar crv libfoo.a add.o max.o中的

ar是一个命令

crv中的：
c是创建库
r是将方法添加到库中
v显示过程

libfoo.a是所创建的库名

add.o max.o是将要打包到库中的.o文件

2.静态库的使用

（1）先建立一个目录liba

把头文件foo.h和静态库libfoo.a都拷贝到该目录下：

（2）创建一个main.c文件，写测试代码

（3）生成可执行文件并运行

①直接编译main.c文件（失败）

原因：该目录下没有add方法的实现。

②生成main.o文件后再编译main.c文件（失败）

失败原因：在gcc -o main main.o链接时找不到add方法

③链接的时候指定静态库生成可执行文件（成功）

④直接通过main.c和静态库生成可执行文件（成功）

编译语句gcc -o main main.c -L -lfoo中的

-L：指定库的存储路径
-l：指定库的名称（不需要前面的‘lib’和扩展名‘.a’）。

如果库在标准库中，那么在编译时就不需要指定该库的路径。

（4）删除静态库libfoo.a之后，可执行文件main仍然可以运行

四、共享库的生成和使用

1.共享库的生成

1.生成一个共享库的步骤：

示例：目前有一个add.c和max.c文件，add.c和max.c都被声明在一个头文件foo.h中：

（1）第一步，将所有的.c文件编译为.o文件

（2）第二步，把.o文件打包到一个库中，使用gcc命令将第一步编译的所有".o"文件生成共享库

生成共享库的命令gcc -shared -fPIC -o libfoo.so add.o max.o中的：

gcc代表命令
-shared代表生成的是共享库
-fPIC代表代码位置无关
-o表示输出
libfoo.so是生成的共享库的名称
add.o max.o是将要打包到库中的.o文件

2.共享库的使用

（1）先建立一个目录liba

把共享库libfoo.so和头文件foo.h都移到liba中：

（2）创建一个main.c文件，写测试代码

（3）生成可执行文件

①直接编译生成可执行文件（失败）

失败原因：找不到add方法的实现，main.c中没有add方法的实现

②使用共享库“libfoo.so”和“main.c”生成可执行文件（成功）

在编译语句gcc -o main main.c -L. -lfoo中：

-L：指定库的存储路径
-l：指定库的名称（不需要前面的‘lib’和扩展名‘.so’）

如果在库的存储路径有同名的共享库和静态库，gcc默认使用共享库。

（4）运行（失败）

失败原因分析：

首先，查看main程序用到了那些库：

发现libfoo.so没有找到，这是因为在运行的时候寻找库的时候只会去标准目录中寻找，gcc -o main main.c -L. -lfoo中指定的路径是告诉gcc在编译的时候去这个路径寻找需要的库。

解决办法：

①通过一些环境变量来指定main程序在加载库的时候在当前的目录下去寻找所需要的库

先设置变量”LD_LIBRARY_PATH”为当前路径，此时仍然会运行失败：

然后将变量”LD_LIBRARY_PATH”设置为环境变量就可以运行成功：

②把所需要用到的库放到标准目录下（管理员模式下操作）

【注意】如果把动态库移到标准目录下，并且设置了环境变量，那么会优先选择环境变量来找到库的位置。

这时候发现libfoo.so被找到了，此时就可以运行main程序了：

（5）删除共享库libfoo.b之后，可执行文件main就不可以运行了