В этом упражнении вы создадите свою маленькую библиотеку, содержащую две функции, и затем используете одну из функций в примере программы. Функции называются fred и bill и просто выводят приветствия.
1. Сначала создайте отдельные исходные файлы (как не удивительно, названные fred.c и bill.c) для каждой функции.
Далее приведен первый из них:
#include <stdio.h>
void fred(int arg) {
printf("fred: you passed %dn", arg);
}
А это второй:
#include <stdio.h>
void bill(char *arg) {
printf("bill: you passed %sn", arg);
}
2. Вы можете отдельно откомпилировать эти функции и создать объектные файлы, готовые к включению в библиотеку. Для этого запустите компилятор С с опцией
-с
, которая помешает компилятору создать законченную программу. Попытка создать законченную программу окажется безуспешной, т.к. вы не определили функцию с именем main.
$ <b>gcc -с bill.с fred.c</b>
$ <b>ls *.o</b>
bill.о fred.о
3. Теперь напишите программу, вызывающую функцию
bill
. Прежде всего, хорошо бы создать заголовочный файл для вашей библиотеки. В нем будут объявлены функции из вашей библиотеки, и он будет включаться во все приложения, которые захотят применить вашу библиотеку. В файлы fred.c и bill.c тоже хорошо бы включить заголовочный файл, чтобы помочь компилятору обнаружить любые ошибки.
<i>/*</i>
Это файл lib.h. В кем объявлены пользовательские функции fred and bill
*/<a name="read_n_1_back" href="#read_n_1" class="note">[1]</a>
void bill(char *);
void fred(int);
4. Вызывающая программа (program.с) может быть очень простой. Она включает заголовочный файл и вызов из библиотеки одной из функций.
#include <stdlib.h>
#include "lib.h"
int main() {
bill("Hello World");
exit(0);
}
5. Теперь можно откомпилировать и протестировать программу. Для этого задайте компилятору явно объектные файлы и попросите его откомпилировать ваш файл и связать его с ранее откомпилированным объектным модулем bill.o.
$ <b>gcc -с program.с</b>
$ <b>gcc -о program program.о bill.о</b>
$ <b>./program</b>
bill: we passed Hello World
$
6. Для создания архива и включения в него ваших объектных файлов используйте программу ar. Программа называется ar, поскольку она создает архивы или коллекции отдельных файлов, помещая их все в один большой файл. Имейте в виду, что программу ar можно применять для создания архивов из файлов любого типа. (Как многие утилиты UNIX, ar — универсальное средство.)
$ <b>ar crv libfоо.a bill.о fred.о</b>
а - bill.о а - fred.о
7. Библиотека создана, и в нее добавлены два объектных файла. Для того чтобы успешно применять библиотеку в некоторых системах, в особенности в производных от Berkeley UNIX, требуется создать для библиотеки индекс содержимого архива или список вложенных в библиотеку функций и переменных (table of contents). Сделайте это с помощью команды
ranlib
. В ОС Linux при использовании программных средств разработки GNU этот шаг не является необходимым (но и не приносит вреда).
$ <b>ranlib libfoo.a</b>
Теперь ваша библиотека готова к использованию. Вы можете добавить следующий список файлов, которые должен обработать компилятор для создания вашей программы:
$ <b>gcc -о program program.о libfоо.а</b>
$ <b>./program</b>
bill: we passed Hello world
Можно было бы применить для доступа к библиотеке флаг
-l
, но т.к. она хранится не в одном из стандартных каталогов, вы должны сообщить компилятору место поиска с помощью флага
-L
следующим образом:
$ <b>gcc -о program .program.о -L. -lfoo</b>
Опция
-L
заставляет компилятор искать библиотеки в текущем каталоге (.). Опция
-lfoo
сообщает компилятору, что нужно использовать библиотеку с именем libfoo.a (или совместно используемую библиотеку libfoo.so, если она есть). Для того чтобы посмотреть, какие функции включены в объектный файл, библиотеку или исполняемую программу, можно применить команду
nm
. Если вы взглянете на файлы program и libfoo.a, то увидите, что библиотека содержит обе функции:
fred
и
bill
, а файл program — только функцию
bill
. Когда создается программа, в нее включаются из библиотеки только те функции, которые ей действительно нужны. Вставка заголовочного файла, содержащего объявления всех функций библиотеки, не вызывает включения в конечную программу целиком всей библиотеки.
Если вы знакомы с разработкой программ в ОС Windows, то поймете, что в ОС UNIX существует ряд прямых аналогий, перечисленных в табл. 1.1.
Таблица 1.1
| Элемент | UNIX | Windows |
| Объектный модуль | func.o | FUNC.OBJ |
| Статическая библиотека | lib.a | LIB.LIB |
| Программа | program | PROGRAM.EXE |
Совместно используемые библиотеки
У статических библиотек один недостаток — когда вы запускаете много приложений одновременно и все они используют функции из одной библиотеки, в результате образуется множество копий одних и тех же функций в памяти и множество реальных копий функций в самих файлах программ. Это может привести к потреблению большого объема полезной памяти и дискового пространства.
Устранить этот недостаток могут многие системы UNIX и Linux с поддержкой совместно используемых или разделяемых библиотек. Подробное обсуждение совместно используемых библиотек и их реализации в разных ОС не входило в нашу задачу, поэтому ограничимся только реализацией их в ОС Linux.
