[C]静的ライブラリのリンク

大前提

• あるオブジェクトが静的ライブラリ内の関数を呼び出す時には、呼び出される側のライブラリは後でリンクする必要がある。

静的ライブラリのヘッダファイル
Example: libtest.h

/* libtest.h */
int lib_function(char *str);

静的ライブラリの中身
Example: libtest.c

/* libtest.c */
#include <stdio.h>
#include "libtest.h"

int lib_function(char *str)
{
  printf("Hello, %s\n", str);

  return 0;
}

静的ライブラリの関数を使用するプログラム
Example: test.c

#include <stdio.h>
#include "libtest.h"

int main(void)
{
  lib_function("Hogehoge");

  return 0;
}

コンパイル

1. 静的ライブラリの作成

   $ gcc -c libtest.c -o libtest.o
   $ ar rcs libtest.a libtest.o
   

   1. -c オプションでコンパイルのみを行い libtest.o オブジェクトを生成する。
   2. ライブラリ・アーカイブ (library archive) を作成する ar コマンドでライブラリ libtest.a を作成する。
2. 静的ライブラリをリンク（この場合は失敗する）

   $ gcc -L. -ltest test.c
   /tmp/cccBpkWx.o(.text+0x19): In function `main':
   : undefined reference to `lib_function'
   collect2: ld はステータス 1 で終了しました
   

   リンクファイルの指定順が間違っている（リンクされる libtest を指定する -ltest が参照元の test.c より前に指定されているためリンクに失敗する）。
3. 静的ライブラリをリンク

   $ gcc test.c -L. -ltest
   

   リンクされる libtest (-ltest) が参照元の test.c より後ろに指定されているためリンカが lib_function を正しく見つけることができている。
4. 完成したプログラムを実行

   $ ./a.out
   Hello, Hogehoge
   

コンパイルオプション

-llibrary	link させるライブラリを指定する。記述順により link が変わるので注意。 例) foo.o -lz bar.o bar.o が z ライブラリ内の関数を参照していた場合ロードすることができなくなる。すなわち参照先ライブラリは参照元より後に記述すること。 ライブラリは libhoge.a というファイル名で search directory に配置しておき -l オプションでは -lhoge と指定する
-Ldir	linker が search する directory を追加する。
-c	linker を動作させることなく、object の生成のみを行う。

ar オプション

r	archive に object ファイルを追加する
c	archive を作成する
s	archive に object ファイルのインデックスを書き込む。すでに archive が存在する場合はインデックスを更新する