C中的静态库
在上一篇博客文章中，我们了解了编译过程，并且在链接部分中，编译器将二进制代码连接到库，然后返回可执行文件。 现在让我们详细讨论这些库。
首先…什么是图书馆？ 井库是一个包含几个目标文件的文件。 好的……但这意味着什么，这些文件是如何到达那里的？ 回答这个问题可能会提示其他问题，因此让我们看看C中的静态库是关于什么的。 在这里，我们将学习它们如何工作，为什么使用它们，如何创建它们以及如何使用它们。
- 他们如何工作？
在编译过程的最后阶段，链接器生成可执行文件时，它还会添加（从库中复制）我们在程序中使用的函数的代码。 该功能是静态库的一部分，我们将其包含在代码中，以便能够使用该功能。 对于静态库中代码中的每个函数，链接器都将在可执行文件中包含该函数的代码。 如果我们在同一个程序中使用很多功能，这将是一个问题，因为对于每个我们包含的功能，程序的大小都会增加，因为我们正在将该功能的代码复制到可执行文件中。
静态链接的另一个问题是可移植性。 那么，当我们移动该可执行文件时会发生什么？ 没有！ 这就是问题所在。 如果同时对库进行了某些更改或库已被更新，则这些更改将不会反映在我们的程序中，除非我们使用更新后的库重新对其进行编译。
2.为什么我们使用它们？
现在必须怀疑……如果库增加了程序的大小，并且每次对程序进行一些更改时都重新编译它，我们为什么还要使用库？ 但是，即使存在静态库的这些缺点； 如果您考虑一下，如果您移动程序并且没有库需要链接，该怎么办。 在这种情况下，代码已经复制到您的可执行文件中，您不必担心。 同时，这使程序的分发和安装更加容易。
但是您可能会问为什么我们使用它们？ 您是否曾经在不同的程序中一遍又一遍地编写相同的代码，并且希望有一种神奇的方法跳过该部分。 好吧，这就是图书馆的工作。 您可以将这些代码片段添加到库中，而只需在编译过程中包含一个库，编译器便会在需要时将其插入程序中，而无需一遍又一遍地编写。
现在，让我们看看如何实现这一目标。
3.创建一个静态库
用于创建静态库的基本工具是一个名为“ ar”的程序，用于“存档”，这就是在命令行中的样子。
ar rc lib name_of_your_library_here .a file1.o file2.o file3.o
此命令创建一个名为“ lib name_of_your_library .a”的静态库，并将对象文件“ file1.o”，“ file2.o”和“ file3.o”的副本放入其中。 每个库名称都 以lib开头，以.a扩展名结尾 。
让我们看一些例子。
首先，我们编写一些程序来单独执行一些我们经常使用的任务，并将所有原型都写入头文件中。 现在，为了将所有目标文件放入我们的库中，我们首先需要从所有这些.c文件中创建目标文件，我们使用gcc对其进行编译，但是使用选项-c可以返回相同的文件名，但作为对象文件，扩展名为.o。 现在，那些.o文件是我们要保存在库中的目标文件（在示例中名为my_lib），我们通过使用上述命令ar和’ rc ‘选项来执行此操作，以防万一库不存在被创建 （ c选项 ），并且万一确实将旧文件替换为新文件（ r选项 ）。
为了确保所有目标文件均已正确添加到库中，我们可以使用ar -t显示列出存档内容的表。
创建存档或对其进行修改后，我们需要对其进行索引。 为什么我们要这样做？ 就像在寻找书中的特定章节时一样，您可以查看目录以更快地找到它。 如果我们的存档已建立索引，则编译器会执行相同的操作。 为了索引我们的库（存档），我们运行以下命令：
ranlib lib name_of_your_library_here .a
4.如何使用C库
因此，我们创建了我们的库，现在我们希望看到它的实际效果，所以这就是我们的操作方法。 为此，我们将库名称添加到提供给链接器的目标文件名称列表中。 为此，我们使用一个特殊的标志-l附加在我们的库名前面，开头不带lib，结尾带.a。 Linker会为我们解决这个问题。 标记-L。 告诉链接器在给定目录中可能找到库。 所以我们正在看这样的东西：
gcc main.c -L。 -l name_of_your_library_here -o your_exe_file_name
这将使用从main.c创建的目标文件main.o以及我们从指定的静态库中使用的任何函数来创建程序。
让我们也看一下示例。
现在我们知道，仅在编译过程中添加库就可以节省大量时间，因为静态库允许我们向其中添加不想一遍又一遍地写的函数。
编码愉快！！