编写简单的 C 静态库

编写 C 语言应用程序很容易，大家在学校里都学过的。但学校没有教我们如何编写、打包一个静态库，以供他人使用。我们下意识地打下 #include <xxx.h> 的过程中，是如何调取这些库的呢？我们这次来写一个简单的静态库，搞清楚这个基本流程。

我们的库中只有一个函数 power，计算一个 int 整数的乘方。为此，我们将函数声明写在头文件中，并写一个 C 文件实现这个函数。

// power.h
#ifndef _POWER_H_
#define _POWER_H_

int power(int a, unsigned int n);

#endif

 头文件中的宏 _POWER_H_ 是一个常用技术，它保证了不管我们调用了几次 #include <power.h>，函数生命只会出现一次。我们的函数 power 计算一个数 a 的 n 次方。下面，写这个函数的实现。

// power.c
#include "power.h"

int power(int a, unsigned int n) {
  int result = 1;
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    result *= a;
  }

  return result;
}

好的，我们已经写好这个库的实现了，现在我们将它打包。在 Linux 系统中，静态库一般是将编译好的目标文件 *.o 用命令行工具 ar 打包成 *.a 文件。

$ gcc -c power.c -o power.o
$ ar -crv libpower.a power.o

其中，gcc 的 -c 参数表示编译至目标文件 *.o。注意，如果我们的库叫做 power，那么打包为静态库时要命名为 libpower.a，这是一个约定，以便我们之后调用这个库。

现在这个库已经打包好了，可以供他人调用了。在调用时，我们只需要函数声明 power.h 及打包好的库文件 libpower.a 就可以了，而不需要提供实现的源文件 power.c。现在写一个可执行程序来调用这个库。

// main.c
#include <stdio.h>
#include "power.h"

int main() {
  int k = power(2, 10);
  printf("%d\n", k);

  return 0;
}

编译这个程序需要调用我们的库。在使用 gcc 时，需要添加参数 -l[lib] 来调用库，其中 [lib] 是库名。另外还需要添加参数 -L[dir] 来指定库路径，比如库就在当前路径，那么用 -L. 就好。

$ gcc main.c -o main -L. -lpower 

运行这个程序，我们可以看到，库被有效地调用啦～

$ ./main
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