C++静态库与动态库文件的生成和使用教程

以下是关于C++静态库与动态库文件的生成和使用教程的详细攻略。

什么是C++静态库和动态库？

C++库文件是编写的代码的编译结果，可以用来在其他项目中共享代码。C++库文件可以分为静态库和动态库两种。

• 静态库（Static Library）是指在链接过程中，将库的代码和目标程序的代码一起组合成一个可执行程序。静态库编译后的文件后缀名通常为 .a （Unix）或 .lib （Windows）。

• 动态库(Dynamic Library) 是指在程序运行过程中，根据需要载入的库。动态库编译后的文件后缀名通常为 .so （Unix）或 .dll （Windows）。

生成C++静态库

下面我们通过一个示例来了解如何生成和使用C++静态库文件。

首先，我们编写一个C++程序：

//mylib.h
#ifndef MYLIB_H
#define MYLIB_H

void hello_world();

#endif

//mylib.cpp
#include <iostream>
#include "mylib.h"

void hello_world()
{
    std::cout << "Hello World" << std::endl;
}

接着，我们需要生成库文件。按照下面的步骤进行：

1. 首先，将C++源代码编译成目标文件。这里我们使用g++编译器，并指定生成目标文件 mylib.o，命令如下：

g++ -c mylib.cpp -o mylib.o

1. 然后，使用ar命令将目标文件打包成静态库文件。静态库文件的文件名一般以lib开头，后面跟着库的名称和后缀名.a。下面是生成名为libmylib.a的静态库的命令：

ar rcs libmylib.a mylib.o

其中：

• r: 将目标文件添加（或替换）到库中
• c: 如果库不存在，则创建它

• s: 在库中添加索引，加速链接器连接库的速度

• 生成静态库文件后，我们可以使用这个库文件编译我们的程序。下面是示例程序 main.cpp：

#include "mylib.h"

int main()
{
    hello_world();
    return 0;
}

我们可以通过下面的命令将程序和静态库链接成一个可执行文件：

g++ main.cpp -L. -lmylib -o static_demo

其中：

• -L.：指定在当前目录查找库文件
• -lmylib：指定静态库的名称，去掉前缀 lib 和后缀 .a

运行的时候，我们可以看到输出了Hello World。

生成C++动态库

接下来我们看一下如何生成和使用C++动态库文件。同样我们通过一个示例来说明。

首先，我们需要编写动态库的代码：

// mylib.h
#ifndef MYLIB_H
#define MYLIB_H

#ifdef WIN32
# define MYLIB_API __declspec(dllexport)
#else
# define MYLIB_API
#endif

void MYLIB_API hello_world();

#endif

// mylib.cpp
#include <iostream>
#include "mylib.h"

void MYLIB_API hello_world()
{
    std::cout << "Hello World" << std::endl;
}

注意到动态库的hello_world()函数添加了MYLIB_API宏，我们将在后续编译动态库时使用。

然后，我们需要生成动态库文件。按照下面的步骤进行：

1. 编译动态库的源代码，生成mylib.o。

g++ -fPIC -c mylib.cpp -o mylib.o

1. 生成动态库。动态库的文件名和静态库的文件名类似，只不过后缀是.so(Linux)或.dll(Windows)。生成Linux下的libmylib.so（Windows下生成的是mylib.dll）的命令如下：

g++ -shared -o libmylib.so mylib.o

注意到这里使用了-shared选项生成共享库。

1. 将动态库安装到系统路径。我们可以将动态库安装在默认路径下/usr/local/lib中，这样系统查找库文件时会自动搜索这个路径。生成安装命令如下：

sudo cp libmylib.so /usr/local/lib
sudo ldconfig

ldconfig命令会将/usr/local/lib目录中的动态库添加到系统的动态库链接路径中，使得系统在运行时可以正确找到动态库文件。

1. 生成动态库后，我们可以使用下面的命令编译我们的程序：

g++ main.cpp -L. -lmylib -Wl,-rpath=/usr/local/lib -o dynamic_demo

其中：

• -L.：指定在当前目录查找库文件
• -lmylib：指定动态库的名称，去掉前缀 lib 和后缀 .so
• -Wl,-rpath=/usr/local/lib：指定运行时动态库的搜索路径

注意到这里我们需要指定运行时动态库的搜索路径-Wl,-rpath=/usr/local/lib，使得程序能够正确在运行时链接到动态库文件。

运行程序后，我们可以看到输出了Hello World。

示例说明

以上静态库和动态库生成的过程都包含了示例程序的使用方法。这里再给出一些示例，以用于更好的理解。

示例1：使用静态库的程序

#include <iostream>
#include "mylib.h"

int main()
{
    hello_world();
    return 0;
}

我们可以通过下面的命令将程序和库链接成一个可执行文件：

g++ main.cpp -L. -lmylib -o static_demo

运行的时候，我们可以看到输出了Hello World。

示例2：使用动态库的程序

#include <iostream>
#include "mylib.h"

int main()
{
    hello_world();
    return 0;
}

我们可以通过下面的命令将程序和动态库链接成一个可执行文件：

g++ main.cpp -L. -lmylib -Wl,-rpath=/usr/local/lib -o dynamic_demo

运行的时候，我们可以看到输出了Hello World。

以上就是关于C++静态库和动态库的生成和使用教程的完整攻略，希望对大家有所帮助。