静态库链接动态库时，如何使用该静态库

转自：http://blog.csdn.net/newchenxf/article/details/51735600

网上有各种静态库的创建&使用的例子，但都是超级简单的例子，比如，静态库，就直接来个printf()，就完事了！ 
其实，实际使用时，静态库会复杂很多，比如会调用很多其他的动态库。 
下图就是个例子： 

假设libXXX.a用了libpthread.so的函数“pthread_create”，那libXXX.a在链接时，有没有把“pthread_create”函数copy到自己身上，使其完全独立？main.c在链接时，只需要链接libXXX.a，还是连libpthread.so也要链接？！这就是我要讨论的内容！

为了证实问题，我们写个测试程序吧。一个是libXXX.a，一个是main.c。

1 静态库文件libXXX.a源代码

static_lib_example.h

//static_lib_example.h
#ifndef STATIC_LIB_EXAMPLE_H_INCLUDED
#define STATIC_LIB_EXAMPLE_H_INCLUDED

int testFunc(int x);

#endif

static_lib_example.c

//static_lib_example.c
#include "static_lib_example.h"
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

/* this function is run by the second thread */
void *thread_exe(void *x_void_ptr)
{
    /* increment x to 100 */
    int *x_ptr = (int *)x_void_ptr;
    while(++(*x_ptr) < 100);
        printf("x increment finished
");

    return NULL;
}

int testFunc(int x)
{
    printf(" testFunc %i
",x);
    pthread_t inc_x_thread;
    int y;
    /* create a second thread which executes thread_exe(&y) */
    if(pthread_create(&inc_x_thread, NULL, thread_exe, &y)) {
        fprintf(stderr, "Error creating thread
");
        return 1;
    }
    return 0;
}

一个头文件，一个原文件，很简单。 
好吧，然后得来个Makefile

#chenxf make file
#some notice
#target: prerequisites - the rule head
#$@ - means the target
#$^ - means all prerequisites
#$< - means just the first prerequisite

OUT_LIB = libstatic_lib_example.a

LIB_SRC := static_lib_example.c

TEMP_O := static_lib_example.o

$(TEMP_O): $(LIB_SRC)
        @gcc -c -o $@ $^

all:  $(OUT_LIB)

$(OUT_LIB): $(TEMP_O)
        @ar rcs $@ $^
clean:
        @rm -r *.a *.o

其实Makefile相当于2句命令。所以你不写Makefile，敲下面2句command也行。

gcc -c static_lib_example.c -o static_lib_example.o

ar rcs libstatic_lib_example.a static_lib_example.o

好了，编译结果如下：

ls

libstatic_lib_example.a Makefile static_lib_example.c static_lib_example.h static_lib_example.o

---

2. 调用静态库的程序main.c源代码

我们就写一个main.c，它会链接libstatic_lib_example.a，并调用函数testFunc(int x)

//main.c
#include "static_lib_example.h"
int main(int argc, char* argv[])
{
    testFunc(100);
    return 1;
}

3 编译main.c的情况分析

编译main.c（只需要一个命令，就不写Makefile啦）

gcc -g -O3 -Wall main.c -o main -I/home/chenxf/static_lib_sample/ -L/home/chenxf/static_lib_sample/ -lstatic_lib_example

-I表示头文件的路径 
-L表示库的路径，即libstatic_lib_example.a的路径。

上面的命令，表示main程序，只链接静态库libXXX.a。（好吧，就是libstatic_lib_example.a啦，干嘛这么纠结名字！^^）

编译结果 

/home/chenxf/static_lib_sample/libstatic_lib_example.a(static_lib_example.o)：在函数‘testFunc’中： 
static_lib_example.c:(.text+0x86)：对‘pthread_create’未定义的引用 
static_lib_example.c:(.text+0xd4)：对‘pthread_join’未定义的引用 
collect2: error: ld returned 1 exit status 

出错啦！！！！！！ 
在main.c链接的时候，说找不到pthread_create了！

看来，静态库libXXX.a并没有把动态库的函数copy到自己身上，只留了符号表，所以main.c要用libXXX.a时，还必须链接动态库libpthread.so。也就是

gcc -g -O3 -Wall main.c -o main -I/home/chenxf/static_lib_sample/ -L/home/chenxf/static_lib_sample/ -static -lstatic_lib_example -lpthread

（libpthread.so在默认的系统库目录/usr/lib，不需要再写-L/usr/lib/）

这样一写，就OK啦！编译就成功了！

我们还可以用 nm 工具，来确认libXXX.a到底有木有把pthread_create()函数copy到自己身上。

chenxf@chenxf-PC:~/static_lib_sample$ nm libstatic_lib_example.a

static_lib_example.o:
                 U fwrite
                 U printf
                 U pthread_create
                 U pthread_join
                 U puts
                 U stderr
0000000000000040 T testFunc
0000000000000000 T thread_exe

U表示仅仅调用，而没有定义。也就是该库并不独立，而是依赖于其他库，比如libpthread.so

3 总结

总结一下成果吧！ 

如果有静态库libXXX.a，它有个函数叫testFunc()，该函数用了其他的动态库的函数，比如libAA.so的AA()函数，libBB.so的BB()函数，libCC.so的CC()函数，那么，该libXXX.a对这些动态库的调用仍是动态调用，而不是把动态库的相关函数copy到自己身上。

任何其他程序，想用libXXX.a，链接时都需要链接libXXX.a所依赖的动态库。 
至于程序跑起来时，动态库是否要在现场？这个就跟编译程序加不加-static有关系了。 
请看我另一博文就知道。gcc-static命令

anyway，知道真相的你，是不是觉得静态库不方便？！ 
我也觉得！ 
个人看法是，如果你要写的静态库libXXX.a是完全独立的，比如里面只有一些数学运算，不依赖与其他动态库，那静态库挺好的，任何用他的程序，只需要链接时用到，程序跑起来，就不需要它在现场了！

但是，如果你要写的库，依赖很多其他的库，那你还是改写成动态库吧！否则，作为写其他程序的人，如果要用你的库，那写Makefile时，还得知道你到底依赖了什么动态库，否则编译都编译不过，多痛苦啊！！！