本文介绍了Linux环境下如何生成和使用静态库和动态库。
动态库 vs 静态库
| 特性 |
动态库（.so） |
静态库（.a） |
| 链接方式 |
运行时动态加载 |
编译时直接嵌入可执行文件 |
| 文件大小 |
可执行文件较小 |
可执行文件较大 |
| 更新方式 |
替换 .so 文件即可生效 |
需重新编译程序 |
| 加载速度 |
稍慢（需运行时加载） |
更快（代码已在二进制中） |
| 适用场景 |
多进程共享、热更新 |
独立部署、无依赖 |
静态库
在 Linux/Unix 系统中，静态库（Static
Library）是一种包含多个目标文件（.o
文件）的归档文件，通常以 .a
结尾（Archive）。静态库在编译时会被直接链接到可执行文件中，使得程序运行时不再依赖外部库文件。以下是生成静态库的详细步骤：
准备源文件
假设有两个源文件：
示例代码
1
2
3
4
5
6
|
#include <stdio.h>
void func1() {
printf("This is func1()\n");
}
|
1
2
3
4
5
6
|
#include <stdio.h>
void func2() {
printf("This is func2()\n");
}
|
编译生成目标文件（.o
文件）
使用 gcc 或 clang
编译源文件，生成位置无关的目标文件：
1
2
| gcc -c file1.c -o file1.o
gcc -c file2.c -o file2.o
|
-c：只编译不链接，生成 .o 文件。-o：指定输出文件名。
🔍 注意：静态库不需要
-fPIC（位置无关代码），因为代码会被直接嵌入可执行文件。
使用 ar 打包成静态库
静态库的命名规范为 lib<name>.a（例如
libmylib.a）。
使用 ar（归档工具）的 rcs 选项：
1
| ar rcs libmylib.a file1.o file2.o
|
r：替换或添加文件到库中。c：静默创建库（不显示警告）。s：生成索引（加快链接速度）。
验证静态库
查看库中包含的 .o
文件
输出：
查看导出的符号（函数/变量）
输出示例：
1
2
3
4
5
| file1.o:
0000000000000000 T func1
file2.o:
0000000000000000 T func2
|
使用静态库
编译并链接静态库
1
| gcc main.c -L. -lmylib -o myprogram
|
-L.：指定库的搜索路径（.
表示当前目录）。-lmylib：链接
libmylib.a（省略 lib 和
.a）。
运行程序
静态库已嵌入可执行文件，直接运行即可：
高级操作
添加新文件到静态库
1
| ar rcs libmylib.a newfile.o
|
从静态库中删除文件
更新库中的文件
完整示例流程
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
|
gcc -c file1.c -o file1.o
gcc -c file2.c -o file2.o
ar rcs libmylib.a file1.o file2.o
gcc main.c -L. -lmylib -o myprogram
./myprogram
|
常见问题
Q1：静态库和动态库能否混合使用？
可以，但需确保符号冲突已解决。例如：
1
| gcc main.c -L. -lmylib -ldynamiclib -o myprogram
|
Q2：如何查看可执行文件依赖的库？
对静态库编译的程序：
Q3：为什么静态库不需要
-fPIC？
因为静态库代码会被直接复制到可执行文件中，地址在链接时固定。
总结
- 编译
.o
文件：gcc -c file1.c -o file1.o
- 打包静态库：
ar rcs lib<name>.a *.o
- 使用静态库：
gcc main.c -L. -l<name> -o program
静态库适合需要 独立部署、避免外部依赖
的场景，而动态库更适合 节省空间和多进程共享。
动态库
在 Linux/Unix 系统中，动态库（Dynamic Library，也称为共享库，Shared
Library）通常以 .so（Shared
Object）结尾。动态库在程序运行时被加载，而不是在编译时静态链接到可执行文件中，这使得它们更节省磁盘和内存空间，并支持热更新。以下是生成和使用动态库的详细步骤。
准备源文件
假设有两个源文件：
示例代码
1
2
3
4
5
6
|
#include <stdio.h>
void func1() {
printf("This is func1()\n");
}
|
1
2
3
4
5
6
|
#include <stdio.h>
void func2() {
printf("This is func2()\n");
}
|
编译生成位置无关代码（PIC）
动态库需要编译为 位置无关代码（Position-Independent Code,
PIC），以便在运行时加载到任意内存地址。使用 -fPIC
选项：
1
2
| gcc -c -fPIC file1.c -o file1.o
gcc -c -fPIC file2.c -o file2.o
|
-fPIC：生成位置无关代码（必须加，否则链接时会报错）。
生成动态库（.so 文件）
使用 gcc 的 -shared 选项将 .o
文件打包成动态库：
1
| gcc -shared file1.o file2.o -o libmylib.so
|
-shared：告诉 gcc 生成动态库。-o libmylib.so：指定输出文件名（通常格式为
lib<name>.so）。
验证动态库
查看动态库的符号（导出的函数）
输出示例：
1
2
| 0000000000001110 T func1
0000000000001125 T func2
|
检查动态库的依赖
输出示例：
1
2
3
| linux-vdso.so.1 (0x00007ffd3a3f0000)
libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f8c3a3f0000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f8c3a3f0000)
|
使用动态库
编译可执行文件并链接动态库
1
| gcc main.c -L. -lmylib -o myprogram
|
-L.：告诉编译器在当前目录查找库文件。-lmylib：链接 libmylib.so（-l
后接库名，省略 lib 和 .so）。
运行程序
由于动态库在运行时加载，需要确保系统能找到它：
方法 1：临时设置
LD_LIBRARY_PATH
1
2
| export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH
./myprogram
|
LD_LIBRARY_PATH 指定动态库的搜索路径。
方法
2：永久配置（推荐）
将库文件复制到标准库路径（如
/usr/local/lib），然后更新动态库缓存：
1
2
| sudo cp libmylib.so /usr/local/lib
sudo ldconfig
|
然后直接运行：
高级用法
指定动态库版本
1
2
| gcc -shared file1.o file2.o -o libmylib.so.1.0
ln -s libmylib.so.1.0 libmylib.so
|
- 版本号格式通常为
libname.so.major.minor。
控制符号导出
在代码中使用 __attribute__((visibility("hidden")))
隐藏符号：
1
2
3
4
|
void __attribute__((visibility("hidden"))) internal_func() {
}
|
动态库的加载卸载（dlopen
/ dlclose）
在程序运行时手动加载动态库：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
| #include <dlfcn.h>
int main() {
void *handle = dlopen("./libmylib.so", RTLD_LAZY);
if (!handle) {
fprintf(stderr, "Error: %s\n", dlerror());
return 1;
}
void (*func1)() = dlsym(handle, "func1");
func1();
dlclose(handle);
return 0;
}
|
编译时需要链接 -ldl：
1
| gcc main.c -ldl -o myprogram
|
总结
- 编译 PIC
代码：
gcc -c -fPIC file1.c -o file1.o
- 生成动态库：
gcc -shared *.o -o lib<name>.so
- 使用动态库：
- 编译时：
gcc main.c -L. -l<name>
- 运行时：确保
LD_LIBRARY_PATH 包含库路径，或复制到
/usr/local/lib 并运行 ldconfig。
动态库适合需要 多进程共享、减少磁盘占用、支持热更新
的场景。