嵌入式开发学习（第二阶段 C语言笔记）

库文件

什么是库文件

库文件本质上是经过编译后生成的可被计算机执行的二进制代码。但注意库文件不能独立运行，库文件需要加载到内存中才能执行。库文件大量存在于Windows，Linux，MacOS等软件平台上。

库文件的分类

• 静态库
  • Windows：xxx.lib
  • Linux：libxxx.a
• 动态库（共享库）
  • Windows：xxx.dlll
  • Linux：libxxxx.so.major.minor(libmy.so.1.1)

注意：不同的软件平台因编译、链接器的不同，所生成的库文件是不兼容的。

静态库与动态库的区别

1. 静态库链接时，将库中所有内容包含到最终的可执行程序中。

动态库链接时，将库中的符号信息包含到最终可执行文件中，在程序运行时，才将动态库中符号的具体实现加载到内存中。

静态库与动态库的优缺点

1. 静态库
   • 优点：生成的可执行程序不再依赖静态文件
   • 缺点：可执行程序体积较大
2. 动态库
   • 优点：生成的可执行程序体积小；动态库可被多个应用程序共享
   • 缺点：可执行程序运行依然依赖动态库文件

静态库与动态库对比

库文件创建

Linux系统下库文件命名规范：libxxxx.a（静态库） libxxxx.so（动态库）

静态库文件的生成

1. 将需要生成库文件对应的源文件（ *.c ）通过编译（不链接）生成 *.o 目标文件
2. 用 ar 命令将生成的*.o打包生成libxxxx.a

库的生成：

库的使用 ：

动态库文件的生成

1. 利用源文件（*.c）通过编译（不链接）生成位置无关*.o目标文件
2. 将目标文件链接为*.so文件

库的生成：

库的使用：

注意：如果在代码编译过程或者运行中链接了库文件，系统会到 /lib 和 /usr/lib 目录下查找库文件，所以建议直接将库文件放在 /lib 或者/usr/lib，否则系统可能无法找到库文件，造成编译或者运行错误 。

扩展内容

1. 查看应用程序（例如：app）依赖的动态库

   

2. 动态库使用方式：

   • 编译时链接动态库，运行时系统自动加载动态库

   • 程序运行时，手动加载动态库

   • 实现：

     • 涉及内容

       • 头文件：#include <dlfcn.h>
       • 接口函数：dlopen、dlclose、dlsym
       • 依赖库：-ldl
       • 句柄handler：资源的标识

     • 示例代码

       #include <stdio.h>
       #include <dlfcn.h>
       
       int main(int argc,char *argv[])
       {
       	// 1. 加载动态库 "/lib/libdlfun.so"
       	// - RTLD_LAZY: 延迟绑定（使用时才解析符号，提高加载速度）
       	// - 返回 handler 是动态库的句柄，失败时返回 NULL
       	void* handler = dlopen("/lib/libdlfun.so", RTLD_LAZY);
       	if (handler == NULL)
       	{
       		// 打印错误信息（dlerror() 返回最后一次 dl 相关错误的字符串）
       		fprintf(stderr, "dlopen 失败: %s\n", dlerror());
       	return -1;
       	} 
           // 2. 从动态库中查找符号 "sum"（函数名）
       	// - dlsym 返回 void*，需强制转换为函数指针类型 int sum(int*arr, int size);
           // - 这里假设 "sum" 是一个接受两个int*,int参数、返回 int 的函数
       	int (*paddr)(int*, int) = (int (*)(int*, int))dlsym(handler,"sum");
       	if (paddr == NULL)
       	{
       		fprintf(stderr, "dlsym 失败: %s\n", dlerror());
       		dlclose(handler); // 关闭动态库（释放资源）
       		return -1;
       	} 
           
           // 3. 调用动态库中的函数 "sum"，计算{11,12,13,14,15}的累加和
       	int arr[5] = {11,12,13,14,15};
       	printf("sum=%d\n", paddr(arr, sizeof(arr)/sizeof(arr[0])));
           
       	// 4. 关闭动态库（释放内存和资源）
       	dlclose(handler);
       	return 0;
       }
       

     • 编译命令

       gcc demo06.c -ldl