一文教你如何構建本身的函數庫

話說ISOC99有本身的一系列標準C函數庫,例如咱們熟悉的libc.a(包含標準I/O函數、字符串操做函數和整數數學函數)和libm.a(浮點數數學函數),可供咱們在使用gcc編譯工具編譯程序時調用。那麼,若是咱們在平常學習或項目開發中積累了許多好的函數,但願往後在其餘項目中可以複用時,咱們又該如何去保存他們呢?今天我就告訴你們怎麼辦?linux

1. 看gcc編譯器都幹了些什麼?

所謂,知己知彼,百戰不殆。
首先,用一個例子帶你們瞭解一下gcc的編譯過程。shell

//main.c
int sum (int *a, int n);

int array[2] = {1, 2};

int main()
{
    int val = sum(array, 2);
    return val;
}

//sum.c
int sum(int *a, int n)
{
    int i, s = 0;
    for(i=0; i < n; i++){
        s += a[i];
    }
    return s;
}

假如一個項目共有以上2個源程序組成。main函數初始化一個整數數組,而後調用一個定義在另外一個文件中的sum函數來對數組元素求和。數組

通常,咱們會直接在命令行下鍵入gcc -Og -o prog main.c sum.c來直接編譯出二進制的可執行的ELF格式的目標文件prog。那在此之間,gcc到底都幹了些什麼工做呢?函數

備註能夠在gcc命令中添加參數-v觀察到工做過程。
看圖☞
工具

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靜態連接

1.1 cpp預處理

cpp main.c -o main.i

預處理器cpp將源代碼main.c翻譯成一個ASCII碼的中間文件main.i。學習

1.2 ccl編譯

ccl -Og main.i -o main.s

C編譯器ccl將中間文件翻譯成一個ASCII碼的彙編語言文件main.s。
備註:-O參數選擇優化級別,由低到高分別爲g<1<2<3。通常g和1優化級別用於調試階段,2和3用於最後交付前的優化階段。優化

1.3 as彙編

as main.s -o main.o

彙編器as將彙編文件翻譯成一個二進制的可重定位的目標文件main.o。url

1.4處理其餘源文件

通過相同的步驟,將另外一個源文件sum.c轉換成sum.ospa

1.5 ld連接

ld -o prog main.o sum.o

1.6 加載運行

以上步驟都作完以後,最後在命令行(shell)鍵入./prog就能夠運行啦。shell會調用操做系統中一個叫加載器的函數,它將可執行文件中的代碼和數據複製到內存,而後將控制權交給該程序。操作系統

2. 建立本身的函數庫

假設在某個項目中你本身編寫了兩個函數addvec() 和mulvec(),感受很牛逼很好用,但願之後在其餘項目裏也能用的上。這裏有兩種方法,一是保存他們的源代碼,之後編寫程序時插進去;二是將他們加入到一個本身的私有庫中,在使用時可在其餘文件中直接調用。

前者or後者哪一個方便?

若是你選擇前者,好的你能夠結束閱讀課,選擇後者,請繼續往下看:

2.1 製做目標文件

gcc -c myfuncs.c

將包含你所須要打包的函數的c文件編譯成可重定位的目標文件

2.2生成靜態庫

ar rcs libmyfuncs.a myfuncs.o

利用AR庫製做工具,建立咱們所需的靜態庫。

2.3 製做.h頭文件

新建一個頭文件myfuncs.h,要求其中包含全部myfuncs.a庫中函數的原型語句。

3. 使用方法

假設咱們在示例程序example.c中須要使用靜態庫myfuncs.a中的函數。咱們該怎麼辦呢?

3.1 添加頭文件;

將頭文件myfuncs.h添加到本身的工程目錄中,並在example.c文件的頂端添加#include "myfuncs.h"語句,以後就可使用庫中的函數了。

3.2 編譯選項

當你的程序example.c編寫完畢後,在編譯階段連接咱們的自定義庫。

gcc -c example.c

gcc -static -o prog example.o -L. -lmyfuncs

第一條語句用來生成目標文件example.o
第二條語句中,-static參數告訴鏈接器應該構建一個徹底連接的可執行目標文件,它能夠直接加載到內存並運行,且在加載時無需再作其餘連接。-L告訴連接器應該在當前目錄下查找庫(由於L後面跟的是一個點,而點在linux系統中表明當前目錄)。-l後面直接跟你須要連接的庫的名字的縮寫myfuncs,而不是全稱libmyfuncs.a。

注意:連接器還會默認連接C標準函數庫libc.a。

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