Linux 函式庫 (Library)

這一次自己要記錄的是Linux下一個簡單的Library (函式庫)概念....

函式庫的概念很簡單，當我們在寫程式時，會呼叫到許多函式 (Function)，但這些函式是怎麼運作的，我們並不想讓他人知道。譬如說，有一些系統廠在Release SDK的時後，一些驅動程式的程式碼，並不會完整的Release出來，就會以函式庫的方式來做Release。

函式庫分為兩種型態，一種是靜態函式庫，附檔名為*.a (archives)，相當於Windows下的*.lib (Libraries)；

另一種則是動態函式庫 (或稱為共享函式庫)，附檔名為*.so (shared object)，相當於Windows下的*.dll (Dynamic-Link Libraries)。

靜態函式庫的缺點是，當我們在同一個時間執行很多的程序，他們都使用靜態函式庫中的相同函式，就會造成相同函數的程式碼重複佔用記憶體的狀況。事實上，在每個程式檔案中，也都複製了相同的函數程式碼。如此，同時浪費了許多記憶體和磁碟空間。

但，當一個程式引用動態函式庫的函數時，連結後的程序碼，並不會含蓋所呼叫的函數程式碼。直到程序被載入到記憶體執行時，才會去解決動態函式庫的函數和呼叫問題，就是在執行階段才將需要的部份載入記憶體。

所以，系統只需要準備一份動態函式庫，一次提供給眾多的應用程序，並且只佔用一份磁碟空間。

好，自己寫一個很簡單的範例，來記錄Linux下如何產生一個函式庫檔案：

需求非常簡單，我要寫2支函式─hello()和world()，在主程式 (main())中呼叫這兩支函數時，會直接秀出「Hello!! World!! 」，所以總共會有6個檔案，除了Makefile之外，其餘的檔案都非長地精簡：

Makefile:

#
#    File Name: Makefile
#
#    CopyLeft (C) 2016; All rights reserved.
#
#    Author: Pablo Picasso G. (PabloPicasso.G@gmail.com)
#
#    Version: 0.0.1.build022216
#
#    Date: 2016 / 02 / 22
#
#    Description: 
#    1. This make file will include six files (*.c and *.h), 
#       and it'll show "Hello!! World!! "
#    2. 
#

GCC := gcc
CFLAGS := -c -g -DDEBUG
OBJS := main.o hello.o world.o
EXEC := main
RM := rm -rf
LIBS := libmain.a
AR := ar -crv

.PHONY: all
all: $(EXEC)

$(EXEC): main.o libmain.a
    @-$(GCC) -o $(EXEC) main.o -L./ -lmain

$(LIBS): hello.o world.o
    @-$(AR) $(LIBS) hello.o world.o

$(OBJS): %.o: %.c
    @-$(GCC) $(CFLAGS) $< -o $@

.PHONY: clean cleanall install print tar dist TAGS check test
clean:
    @-$(RM) *.o

cleanall: clean
    @-$(RM) $(LIBS) $(EXEC)

install:

print:

tar:

dist:

TAGS:

check: 

test:

hello.h:

#ifndef _HELLO_H_
#define _HELLO_H_

#include <stdio.h>

void hello();

#endif

hello.c:

#include "hello.h"

void 
hello()
{
    printf("Hello!! \n");

    return;
}

world.h:

#ifndef _WORLD_H_
#define _WORLD_H_

#include <stdio.h>

void world();

#endif

world.c:

#include "world.h"

void 
world()
{
    printf("World!! \n");

    return;
}

main.c:

#include "hello.h"
#include "world.h"

int 
main()
{
    hello();
    world();

    return 0;
}

執行Makefile之后，就會產生main執行檔；也不難看出要產生函式庫檔案，就是透過ar -crv指令把hello.o和world.o壓成libmain.a檔案。