編譯靜態庫動態庫

A. Android.mk介紹(一)

在linux下，可以通過Makefile來對源碼工程進行管理，Android.mk文件是Makefile的一小部分，它用來對Android程序進行編譯。Android.mk文件中描述了哪些C文件將被編譯且指明了如何編譯。Android.mk文件用來告知NDK Build 系統關於Source的信息。

1、編譯可執行程序

2、編譯動態庫或靜態庫

3、預編譯文件(APK或java庫)

以上三種是Android.mk的主要用法，我們寫mk文件時也就是以上三種目的。

首先看一個最簡單的Android.mk的例子：

講解：

每個Android.mk文件必須以定義 LOCAL_PATH 為開始。它用於在開發tree中查找源文件。

宏 my-dir 由Build System提供。返回包含Android.mk的目錄路徑。

CLEAR_VARS 變數由Build System提供。並指向一個指定的GNU Makefile，由它負責清理很多LOCAL_xxx.

例如：LOCAL_MODULE, LOCAL_SRC_FILES, LOCAL_STATIC_LIBRARIES等等。但不清理 LOCAL_PATH .

這個清理動作是必須的，因為所有的編譯控制文件由同一個GNU Make解析和執行，其變數是全局的。所以清理後才能避免相互影響。

LOCAL_MODULE 模塊必須定義，以表示Android.mk中的每一個模塊。名字必須唯一且不包含空格。

Build System會自動添加適當的前綴和後綴。例如，foo，要產生動態庫，則生成libfoo.so.

但請注意：如果模塊名被定為：libfoo.則生成libfoo.so. 不再加前綴。

LOCAL_SRC_FILES變數必須包含將要打包如模塊的C/C++ 源碼。

不必列出頭文件，build System 會自動幫我們找出依賴文件。

預設的C++源碼的擴展名為.cpp. 也可以修改，通過LOCAL_CPP_EXTENSION。

BUILD_SHARED_LIBRARY：是Build System提供的一個變數，指向一個GNU Makefile Script。

它負責收集自從上次調用include $(CLEAR_VARS) 後的所有LOCAL_XXX信息。並決定編譯為什麼。

BUILD_STATIC_LIBRARY：編譯為靜態庫。
BUILD_SHARED_LIBRARY ：編譯為動態庫
BUILD_EXECUTABLE：編譯為Native C可執行程序

BUILD_PACKAGE（既可以編apk，也可以編資源包文件，但是需要指定LOCAL_EXPORT_PACKAGE_RESOURCES:=true)

BUILD_JAVA_LIBRARY（Java共享庫）

BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY（java靜態庫）

Android源碼中有大量的mk文件，Android系統的編譯就是靠著這些mk文件的，所以學好是非常有必要的哦！

B. 如何生成靜態庫和動態庫

靜態庫

靜態庫的後綴是.a，它的產生分兩步

Step 1.由源文件編譯生成一堆.o，每個.o里都包含這個編譯單元的符號表
Step 2.ar命令將很多.o轉換成.a，成為靜態庫
動態庫的後綴是.so，它由gcc加特定參數編譯產生。具體方法參見後文實例。123123

在 GNU/Linux 系統中靜態鏈接文件實際上就是多個 .o 文件的壓縮包。假設我們有 cool.h cool.c 和 some.c 文件，要得到靜態鏈接庫 libcool.a。首先使用如下指令得到相應的 object 文件 cool.o 和 some.o：

gcc -c cool.c
gcc -c some.c1212

用這種方法生成的 object 文件稱為 PDC 即位置相關代碼（position-dependence code）。再使用如下指令可以得到靜態鏈接文件 libcool.a：

ar -r libcool.a cool.o some.o
ranlib libcool.a1212

靜態鏈接庫 libcool.a 遵從 GNU/Linux 規定的靜態鏈接庫命名規范，必須是」libyour_library_name.a」

動態庫

在 GNU/Linux 中動態鏈接文件，必需通過鏈接器 ld 生成。假設我們有 hot.c other.c 等文件要生成動態鏈接庫 libhot.so 。首先使用如下指令得到相應的 object 文件 hot.o 和 some.o

gcc -fPIC -c hot.c
gcc -fPIC -c other.c1212

參數 -fPIC 指定生成的 object 文件為位置無關代碼（position-independence code），只有 PIC 可以被用作生成動態鏈接庫。然後使用如下指令得到動態庫：

ld -Bshared -o libhot.so hot.o other.o11

或者可以使用編譯器的ld wrapper：

gcc -shared -o libhot.so hot.o other.o11

也可以使用編譯器直接生成動態庫：

gcc -fPIC -shared -o libhot.so hot.c other.c11

這里選項 -shared 指示目標文件的類型是動態鏈接庫，動態庫的命名規范是」libyour_library_name.so」

C. Makefile.am 規則和實例詳解

編寫Linux C 程序的時候，自己來寫Makefile著實的讓人很頭疼，如果是簡單的項目自己寫寫也就罷了，但是如果遇到大項目自己寫Makefile，那是要弄死人的，所以最近在研究Autotools工具自動生成Makefile，在用到autotools工具生成Makefile的時候，還是有一部分需要自己來完成的，那就是Makefile.am文件。

項目中寫在源文件里的Makefile.am是一種比我們了解的Makefile更高層次的編譯規則，它可以和編寫的configure.in（了解更多configure.in的規則請閱讀《 configure.ac (configure.in)詳解 》）文件一起通過調用automake命令，來生成Makefile.in文件，然後再調用./configure，將Makefile.in文件自動的生成Makefile文件。所以Makefile.am文件是要自動生成Makefile必不可少的元素，下面鵬博客就來和大家著重的學習下Makefile.am的寫法和規則。

先來說下Makefile.am中常見的文件編譯類型，詳細的編譯類型和全局變數鵬博客會在下面在圖表中列出：

PROGRAMS           表示可執行文件

SOURCES              表示源文件

HEADERS              頭文件。

LIBRARIES             表示庫文件

LTLIBRARIES         這也是表示庫文件，前面的LT表示libtool。

DATA                       數據文件，不能執行。

SCRIPTS                腳本文件，這個可以被用於執行。如：example_SCRIPTS，如果用這樣的話，需要我們自己定義安裝目錄下的example目錄，很容易的，往下看。

一、基本寫法

下面就直接引入一個例子進行詳細講解，如下：

AUTOMAKE_OPTIONS = foreign

bin_PROGRAMS = client

client_SOURCES = key.c connect.c client.c main.c session.c hash.c

client_CPPFLAGS = -DCONFIG_DIR=\「$(sysconfdir)\」 -DLIBRARY_DIR=\」$(pkglibdir)\」

client_LDFLAGS = -export-dynamic -lmemcached

noinst_HEADERS = client.h

INCLUDES = -I/usr/local/libmemcached/include/

client_LDADD = $(top_builddir)/sx/libsession.la \

$(top_builddir)/util/libutil.la

上面就是一個Makefile.am示例文件，這個文件是用於生成client可執行應用程序，引用了兩個靜態庫和MC等動態庫的連接。

先來看個圖表一（列出了可執行文件、靜態庫、頭文件和數據文件，四種書寫Makefile.am文件個一般格式。）：

對於可執行文件和靜態庫類型，如果只想編譯，不想安裝到系統中，可以用noinst_PROGRAMS代替bin_PROGRAMS，noinst_LIBRARIES代替lib_LIBRARIES。以此類推。

根據這個圖表一來分析下具體內容：

AUTOMAKE_OPTIONS ：這個是用來設定automake的選項。automake主要是幫助開發GNU軟體的人員維護軟體套件，一般在執行automake時會檢查目錄下是否存在標准GNU套件中應具備的文件檔案，例如NEWS、AUTHOR、ChangeLog等，設成foreign時，automake會改用一般軟體套件標准來檢查，而gnu是預設設置，該級別下將盡可能地檢查包是否服從GNU標准，gnits是嚴格標准，不推薦。

bin_PROGRAMS ：表示要生成的可執行應用程序文件，這里的bin表示可執行文件在安裝時需要被安裝到系統中，如果只是想編譯。不想被安裝到系統中，可以用noinst_PROGRAMS來代替。

那麼整個第一行 bin_PROGRAMS=client 詳細表示什麼意思那，解釋如下：

PROGRAMS知道這是一個可執行文件。

client表示編譯的目標文件。

bin表示目錄文件被安裝到系統的目錄。

如程序和圖片所示，包括頭文件，靜態庫的定義等等都是這種形式，如lib_LIBRARIES=util，表示將util庫安裝到lib目錄下。

繼續解釋文件內容：

client_SOURCES ：表示生成可執行應用程序所用的所有源文件源文件，多個就空格隔開，我們注意到client_是由前面的bin_PROGRAMS指定的，如果前面是生成example, 那麼這里也就變成example_SOURCES，其它的規則類似標識也是一樣。

client_CPPFLAGS ：這個和我們寫Makefile的時候意思是一樣的，都表示C語言的預處理器參數，這里指定了DCONFIG_DIR，以後在程序中，就可以直接使用CONFIG_DIR,不要把這個和另一個CFLAGS混淆，後者表示編譯器參數。

client_LDFLAGS ：表示在連接時所需要的庫文件選項標識。這個也就是對應一些如-l,-shared等選項。

noinst_HEADERS ：表示該頭文件只是參加可執行文件的編譯，而不用安裝到安裝目錄下。如果需要安裝到系統中，可以用include_HEADERS來代替。

INCLUDES ：表示連接時所需要的頭文件。

client_LDADD ：表示連接時所需要的庫文件,這里表示需要兩個庫文件的支持，下面會看到這個庫文件又是怎麼用Makefile.am文件後成的。

如圖表二：

全局變數 ，可能有人注意到文件中的$(top_builddir)等全局變數，其實這個是Makefile.am系統定義的一個基本路徑變數，表示生成目標文件的最上層目錄，如果這個Makefile.am文件變成其它的Makefile.am文件，那麼這個就表示其它的目錄，而不是這個當前目錄。我們還可以使用$(top_srcdir)，這個表示工程的最頂層目錄，其實也是第一個Makefile.am的入口目錄，因為Makefile.am文件可以被遞歸性的調用。

如圖表三：（在Makefile.am中盡量使用相對路徑，系統預定義了兩個基本路徑）

$(sysconfdir) ：在系統安裝工具的時候，我們經常能遇到配置安裝路徑的命令，如：./configure –prefix=/install/apache  其實在調用這個之後，就定義了一個變數$(prefix), 表示安裝的路徑，如果沒有指定安裝的路徑，會被安裝到默認的路徑，一般都是/usr/local。在定義$(prefix)，還有一些預定義好的目錄,其實這一些定義都可以在頂層的Makefile文件中可以看到，如下面一些值：

bindir = $(prefix)/bin。

libdir = $(prefix)/lib。

datadir=$(prefix)/share。

sysconfdir=$(prefix)/etc。

includedir=$(prefix)/include。

這些量還可以用於定義其它目錄，例如我想 將client.h安裝到include/client目錄下 ，這樣寫Makefile.am文件：

clientincludedir=$(includedir)/client

clientinclude_HEADERS=$(top_srcdir)/client/client.h

這就達到了我的目的，相當於定義了一個安裝類型，這種安裝類型是將文件安裝到include/client目錄下。

我們自己也可以 定義新的安裝目錄下的路徑 ，如我在應用中簡單定義的：

devicedir = ${prefix}/device

device_DATA = package

這樣的話，package文件會作為數據文件安裝到device目錄之下，這樣一個可執行文件就定義好了。注意，這也相當於定義了一種安裝類型：devicedir，所以你想怎麼安裝就怎麼安裝，後面的XXXXXdir，dir是固定不變的。

二、配置靜態庫

下面我們來說下編譯靜態庫和編譯動態庫，我們說下靜態庫，下面這個例子比較簡單。直接指定 XXXX_LTLIBRARIES或者XXXX_LIBRARIES就可以了。同樣如果不需要安裝到系統，將XXXX換成noinst就可以。

一般推薦使用libtool庫編譯目標，因為automake包含libtool，這對於跨平台可移植的庫來說，是一個很好的事情。

看例子如下：

noinst_LTLIBRARIES = libutil.la

oinst_HEADERS = inaddr.h util.h compat.h pool.h xhash.h url.h device.h

ibutil_la_SOURCES = access.c config.c datetime.c hex.c inaddr.c log.c device.c pool.c rate.c sha1.c stanza.c str.c xhash.c

ibutil_la_LIBADD = @LDFLAGS@

第一行的noinst_LTLIBRARIES，這里要注意的是LTLIBRARIES，另外還有LIBRARIES，兩個都表示庫文件。前者表示libtool庫，用法上基本是一樣的。如果需要安裝到系統中的話，用lib_LTLIBRARIES。

.la 為libtool自動生成的一些共享庫，vi編輯查看，主要記錄了一些配置信息。可以用如下命令查看*.la文件的格式   $file *.la

.a 為靜態庫,是好多個.o合在一起,用於靜態連接

如果想編譯 .a 文件，那麼上面的配置就改成如下結果：

noinst_LTLIBRARIES = libutil.a

oinst_HEADERS = inaddr.h util.h compat.h pool.h xhash.h url.h device.h

ibutil_a_SOURCES = access.c config.c datetime.c hex.c inaddr.c log.c device.c pool.c rate.c sha1.c stanza.c str.c xhash.c

ibutil_a_LIBADD = @LDFLAGS@

注意：靜態庫編譯連接時需要其它的庫的話，採用XXXX_LIBADD選項，而不是前面的XXXX_LDADD。編譯靜態庫是比較簡單的，因為直接可以指定其類型。

三、配置動態庫

如果想要編譯XXX.so動態庫文件，需要用到_PROGRAMS類型，有一個關於安裝路徑的問題，如果希望將動態庫安裝到lib目錄下，按照前面所說的，只需要寫成lib_PROGRAMS就可以了，lib表示安裝的路徑，但是automake不允許這樣直接定義，所以可以採用下面的辦法，同樣是將動態庫安裝到lib目錄下：

projectlibdir=$(libdir)//新建一個目錄，就是該目錄就是lib目錄

projectlib_PROGRAMS=project.so

project_so_SOURCES=xxx.C

project_so_LDFLAGS=-shared -fpic//GCC編譯動態庫的選項

這個動態庫的編譯寫法是鵬博客網上總結的，希望有要的人自己來驗證下。

四、SUBDIRS功能用法

SUBDIRS 這是一個很重要的詞，我們前面生成了一個目標文件，但是一個大型的工程項目是由許多個可執行文件和庫文件組成，也就是包含多個目錄，每個目錄下都有用於生成該目錄下的目標文件的Makefile.am文件，但頂層目錄是如何調用，才能使下面各個目錄分別生成自己的目標文件呢？就是SUBDIRS關鍵詞的用法了。

看一下我的工程項目，這是頂層的Makefile.am文件

EXTRA_DIST = Doxyfile.in README.win32 README.protocol contrib UPGRADE

devicedir = ${prefix}/device

device_DATA = package

SUBDIRS = etc man

ifUSE_LIBSUBST

SUBDIRS += subst

endif

SUBDIRS += tools io sessions util client dispatch server hash storage sms

SUBDIRS表示在處理目錄之前，要遞歸處理哪些子目錄，要注意處理的順序。比如配置中的client對sessions和utils這兩上目標文件有依賴關系，就在client之前需要處理這兩個目標文件。

EXTRA_DIST ：將哪些文件一起打包。

五、打包處理

Automake會自動的打包 ，自動打包的內容如下：

所有程序的源文件。

所有子目錄里的的Makefile.am文件。

Makefile.am中包含的文件。

./configure所要讀取的文件。

EXTRA_DIST所指定的文件。

dist和nodist指定的文件，也可將其中一個源文件指定為不打包：

例如： nodist_client_SOURCES = client.c

六、最後

這里是鵬博客總結的一些比較實用的Makefile.am的寫法和規則，看完了這篇文章已經可以很詳細的理解這個文件的內容，寫起來也應該不會陌生，但automake還有許多其他的規則需要掌握，鵬博客將會繼續全面的總結關於autotools 的一些規則和寫法，希望對大家有用處。也歡迎大家指出問題，幫我完善這個博客，希望大家支持！

automake的Makefile.am Makefile.am寫法

D. 如何編譯生成和調用靜態庫

如何編譯動態庫
gcc test1.c test2.c -shared -fPIC -o libtest.so
使用動態庫
gcc main.c -L. -ltest -o a.out
(
-L : 表示需要庫的路徑
-l：表示需要庫的名稱，如libtest.so，名稱則為test
)
（ps：執行a.out時有可能提示找不到libtest.so文件，這時需要把庫文件放入到/lib等目錄下，或者添加環境變數LD_LIBRARY_PATH，包含有庫文件的路徑即可）

如何編譯靜態庫
gcc -c test1.c test2.c
ar -r libtest.a test1.o test2.o
使用靜態庫
gcc main.c -static -L. -ltest -o a.out
（
-static：可強制編譯時使用靜態庫，如果不使用這個參數，而靜態庫與動態庫同名的話，會優先使用動態庫

E. 什麼叫靜態庫和動態庫

兩者區別：
一，靜態庫的使用需要：
1
包含一個對應的頭文件告知編譯器lib文件裡面的具體內容
2
設置lib文件允許編譯器去查找已經編譯好的二進制代碼
二，動態庫的使用：
程序運行時需要載入動態庫，對動態庫有依賴性，需要手動加入動態庫
三，依賴性：
靜態鏈接表示靜態性，在編譯鏈接之後，
lib庫中需要的資源已經在可執行程序中了，
也就是靜態存在，沒有依賴性了
動態，就是實時性，在運行的時候載入需要的資源，那麼必須在運行的時候提供
需要的
動態庫，有依賴性，
運行時候沒有找到庫就不能運行了
四，區別：
簡單講，靜態庫就是直接將需要的代碼連接進可執行程序；動態庫就是在需要調用其中的函數時，根據函數映射表找到該函數然後調入堆棧執行。
做成靜態庫可執行文件本身比較大，但不必附帶動態庫
做成動態庫可執行文件本身比較小，但需要附帶動態庫
五：
首先糾正所謂「靜態連接就是把需要的庫函數放進你的exe之中」的說法。在真實世界中，有三個概念：use
static
libary,
static
linked
dll,
dynamic
linked
dll.
多數人混淆了static
libary
和
static
linked
dll的概念，當然他們有似是而非的「相似之處」，比如都用到.lib，下面具體說明。
使用靜態庫(use
static
libary)是把.lib和其他.obj一起build在目標文件中，目標文件可以是.exe,也可以是.dll或.oxc等。一般情況下，可以根本就沒有「對應的」.dll
文件，如c
run
time(crt)庫。一個例子就是，寫一個main(){}，build出來並不是只有幾個位元組，當然有人會說那還有exe文件頭呢？是，即使加上文件頭的尺寸，build出的執行文件仍然「莫名的大」。實際上那多出來的部分就是crt靜態庫。姑且可以把靜態庫.lib理解成外部程序的obj文件比較合理，它包含了函數的實現。

F. linux 靜態庫和動態庫編譯的區別

Linux庫有動態與靜態兩種，動態通常用.so為後綴，靜態用.a為後綴。例如：libhello.so libhello.a
為了在同一系統中使用不同版本的庫，可以在庫文件名後加上版本號為後綴,例如： libhello.so.1.0,由於程序連接默認以.so為文件後綴名。所以為了使用這些庫，通常使用建立符號連接的方式。
ln -s libhello.so.1.0 libhello.so.1
ln -s libhello.so.1 libhello.so

動態庫和靜態庫的區別：
當要使用靜態的程序庫時，連接器會找出程序所需的函數，然後將它們拷貝到執行文件，由於這種拷貝是完整的，所以一旦連接成功，靜態程序庫也就不再需要了。然而，對動態庫而言，就不是這樣。動態庫會在執行程序內留下一個標記『指明當程序執行時，首先必須載入這個庫。由於動態庫節省空間，linux下進行連接的預設操作是首先連接動態庫，也就是說，如果同時存在靜態和動態庫，不特別指定的話，將與動態庫相連接。

兩種庫的編譯產生方法：
第一步要把源代碼編繹成目標代碼。以下面的代碼hello.c為例，生成hello庫：

/* hello.c */
#include
void sayhello()
{
printf("hello,world\n");
}
用gcc編繹該文件，在編繹時可以使用任何全法的編繹參數，例如-g加入調試代碼等：
gcc -c hello.c -o hello.o
1.連接成靜態庫
連接成靜態庫使用ar命令，其實ar是archive的意思
$ar cqs libhello.a hello.o
2.連接成動態庫
生成動態庫用gcc來完成，由於可能存在多個版本，因此通常指定版本號：
$gcc -shared -Wl,-soname,libhello.so.1 -o libhello.so.1.0 hello.o
另外再建立兩個符號連接：
$ln -s libhello.so.1.0 libhello.so.1
$ln -s libhello.so.1 libhello.so
這樣一個libhello的動態連接庫就生成了。最重要的是傳gcc -shared 參數使其生成是動態庫而不是普通執行程序。
-Wl 表示後面的參數也就是-soname,libhello.so.1直接傳給連接器ld進行處理。實際上，每一個庫都有一個soname，當連接器發現它正在查找的程序庫中有這樣一個名稱，連接器便會將soname嵌入連結中的二進制文件內，而不是它正在運行的實際文件名，在程序執行期間，程序會查找擁有 soname名字的文件，%B

G. ubuntu+cmake+opencv 靜態庫編譯和使用

https://opencv.org/releases/page/2/

能看到其中一個很明顯的改變就是「BUILD_SHARED_LIBS=NO」這個選項，代表了不編譯動態庫，而是編譯靜態庫。後面那些則是增加一些opencv所依賴的第三方庫，也要把他們一起生成才行。

參考連接： https://blog.csdn.net/woainishifu/article/details/79712110

缺少：libwebp.a

缺少：libIlmImf.a

缺少：liblibjasper.a

缺少：libittnotify.a

先完整編譯opencv 環境 

https://www.jianshu.com/p/f73fcb9a0b1a

再使用 locate 查找 .a靜態文件

H. 如何將第三方類庫編譯自己的動態庫文件中

隨著動態庫的流行，靜態庫越來越少了（關於動態庫和靜態庫的介紹請點擊），但是不排除項目中有些依賴的第三方還是使用的靜態庫。

那麼這種情況下就可以考慮，將第三方靜態庫做一個二次封裝。一來和業務代碼進行隔離，方便以後第三方庫的升級，二來將靜態庫封裝進動態庫里便於管理和利用動態庫的優勢。一般情況下，用動態庫封裝靜態庫很簡單，就是將靜態庫直接拖進動態庫的工程里，直接編譯即可。但是有一種情況下這么做是不行的，需要暴露靜態庫的頭文件，也就是雖然靜態庫放在動態庫裡面了，但是靜態庫的頭文件還要提供給上層應用調用。