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一、庫文件

簡單地說，庫（Library）就是一組已經寫好了的函數和變量、經過編譯代碼，是為了能夠提高開發效率和運行效率而設計的。庫分為靜態庫（Static Library）和共享庫（Shared library）兩類。靜態庫文件的擴展名是.a，共享庫文件的擴展名是.so（在CYGWIN環境下，分別叫做.o和.dll）。共享庫現在常常被叫做動態庫，是由于很多人借用了MS Windows的DLL（Dynamic Linked Library）這個詞。

（1）靜態庫

靜態是指每個用到該庫的應用程序都擁有一份自己的庫拷貝；應用程序運行的時候，即使將庫刪除也沒有問題，因為應用程序自己已經有了自己的拷貝。

（2）共享庫

一個共享庫有可能被多個所有應用程序共享。因此，對每個應用程序來說，即使不再使用某個共享庫，也不應將其刪除。此外，應用程序需要正確的環境變量設置（LD_LIBRARY_PATH），從而找到共享庫所在的位置，否則，應用程序運行時會報告找不到這個庫。

二、關于使用庫的問題

如果庫是已經編譯好的，那么如何在開發、運行應用程序時使用呢？

頭文件和庫文件所在的路徑，必須通過適當的方式通知給編譯器、鏈接器和相關的應用程序。

對于靜態庫來說，主要涉及開發工具，如gcc。例如，用gcc編譯、鏈接時，需要通過適當的路徑找到頭文件和靜態庫文件；實現的方法有兩種：

gcc的命令行參數（-I, -L）
shell的環境變量（C_INCLUDE_PATH, LIBRARY_PATH）

對于共享庫來說，程序在運行時，如果用到了動態庫，也需要找到對應的動態庫文件；實現的方法：

         shell的環境變量（LD_LIBRARY_PATH）

1）         gcc命令行參數（-I, -L）

默認情況下，gcc會自動搜索下面的路徑：

對頭文件：
/usr/local/include/
/usr/include/
對庫文件：
/usr/local/lib/
/usr/lib/

但是由于系統管理員對系統安裝路徑有不同的配置，或者對于如64位系統等情況，上述路徑對于一臺具體的計算機來說可能不同。

如果開發者還有自己工程所需的頭文件和庫文件，就要用gcc的-I和-L來指定對應的路徑。如果需要鏈接庫，還要用-l選項。

例如：如果工程涉及到GDBM（GNU DataBase Management）包，需要libgdbm庫，而系統中安裝GDBM的路徑是：

頭文件：/opt/gdbm-1.8.3/include
庫文件：/opt/gdbm-1.8.3/lib/

那么，gcc的命令參數是：

$gcc … -I/opt/gdbm-1.8.3/include -L/opt/gdbm-1.8.3/lib –lgdbm

注意：為保證兼容性，必須堅決杜絕在C/C++源文件的#include語句中或者其他相關語句中使用上述路徑。

2）         shell環境變量（Environmental Variable）

除了用命令行參數，還可以用環境變量來指示gcc搜索適當的路徑。而由于Shell的不同，環境變量的設置方法也不同。常用的Shell有Bash, Csh和Tcsh。

（1）Bash

對于Bash來說，除了由系統管理員配置的內容以外，每個用戶的用戶目錄（$HOME）下，有一個.bash_profile文件。可在該文件內，增加下面的兩個語句來設置GDBM頭文件路徑的環境變量：

C_INCLUDE_PATH=/opt/gdbm-1.8.3/include
export C_INCLUDE_PATH

類似地，在該文件內用下面的兩個語句來設置庫文件路徑的環境變量：

LIBRARY_PATH=/opt/gdbm-1.8.3/lib
export LIBRARY_PATH

在.bash_profile中有了上述語句以后，就不用再使用-I和-L來搜索特定包的路徑了。但是鏈接庫的時候，還是要用-l選項。

$gcc … –lgdbm

在Bash下，要檢查有什么樣的環境變量，可用env命令。

$env

（2）Csh和Tcsh

如果是Csh或Tcsh，對環境變量的設置方法就不同了。在用戶的（$HOME）目錄下，相關的一些文件如下：

.cshrc         每次進入Csh時的啟動(Startup)文件
.tcshrc         每次進入Tcsh時的啟動(Startup)文件（在Tcsh下，如果沒有這個文件，系統會用.cshrc文件代替）
.login         每次登錄Shell時的啟動(Startup)文件

在Csh和Tcsh下，分為Shell變量和環境變量；前者是用來設置Shell本身的，而后者則是供其他程序使用的。一般習慣是：Shell變量在.cshrc中定義，而環境變量則在.login文件中定義。

定義Shell變量的方法是在.cshrc或.tcshrc中用set語句：

         set history = 20

定義環境變量的方法是在.login文件中用setenv語句。對于上面關于GDBM的例子：

setenv C_INCLUDE_PATH /opt/gdbm-1.8.3/include
setenv LIBRARY_PATH /opt/gdbm-1.8.3/lib

在Csh和Tcsh下，可以用setenv命令來查看設置了哪些環境變量（如果要看Shell變量，要用set命令）。

注意：

-         設置Shell變量時要用“=”號；
-         設置環境變量時，變量名與實際值（這里是真實路徑）之間沒有“=”號;
-         不需要export。

3）         使用共享庫

使用共享庫的應用程序，要通過環境變量LD_LIBRARY_PATH找到對應的共享庫文件。與其他環境變量一樣，對LD_LIBRARY_PATH也要根據shell的種類和庫文件的實際路徑進行設置。但是，必須注意的是，與一般的環境變量不同，LD_LIBRARY_PATH的值，是已經安裝了的所有共享庫的路徑，因此，在Bash下，不能簡單地用下面的辦法：

LD_LIBRARY_PATH=/opt/gdbm-1.8.3/lib         錯誤！
export LD_LIBRARY_PATH

而必須用：

LD_LIBRARY_PATH=/opt/gdbm-1.8.3/lib:$LD_LIBRARY_PATH
export LD_LIBRARY_PATH

這樣，就把其他共享庫的路徑也一起加入進來了。同樣地，在Csh和Tcsh下，

setenv LD_LIBRARY_PATH /opt/gdbm-1.8.3/lib:$LD_LIBRARY_PATH

三、關于庫生成的問題

（1）靜態庫

簡單地說，靜態庫是一個目標文件的簡單集合。因此，首先要解決目標文件。

第一步：將各函數代碼所在的源文件編譯成目錄文件。
例如，對于myfunc.c, myproc.c

gcc -c myfunc.c myproc.c

將得到myfunc.o和myproc.o。

第二步：由ar（archive，歸檔的意思）把多個目標文件集合起來。

$ar -r libmyjob.a myfunc.o myproc.o

通常，靜態庫的命名方式應遵守libXXXXX.a格式。應用程序在使用靜態庫的時候，通常只需要把命名中的XXXXX部分傳遞給gcc即可。例如：

$gcc –o mywork –lmyjob …

意為讓gcc（實際上是gcc調用ld）去連接一個名字為libmyjob.a（或者libmyjob.so）的庫。如果庫的命名不遵循libXXXXX.a的格式就找不到相應文件。

（2）共享庫

共享庫的構造復雜一些，通常是一個ELF格式的文件。可以有三種方法生成：

$ld -G
$gcc -shared
$libtool

用ld最復雜，用gcc -share就簡單的多，但是-share并非在任何平臺都可以使用。GNU提供了一個更好的工具libtool，專門用來在各種平臺上生成各種庫。

用gcc的-shared參數：

         gcc –shared –o libmyjob.so myjob.o

這樣，就通過myjob.o生成了共享庫文件libmyjob.so。

特別地，在CYGWIN環境下，仍需要輸出符合Windows命名的共享庫（動態庫），即libXXXXX.dll。如：

gcc –shared –o libmyjob.dll myjob.o        

（3）庫生成以后的配置

如果要把自己開發的庫文件安裝到操作系統中，需要有管理員權限：

(a)         把庫文件復制到適當的目錄：

可以把自己開發的動態連接庫放到/usr/local/lib（或者/usr/lib），或放到其他目錄，但不論放在那里，都必須與LIBRARY_PATH的值、LD_LIBRARY_PATH的值相一致。

(b)         修改相關的系統配置文件：

修改/etc/ld.so.conf，然后利用/sbin/ldconfig來完成。