一步一步教你创建自己的C库

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写过 C /C++ 的程序员都知道要想程序正确的编译通过，需要引用一些通用的头文件，如 #include <stdio.h>，有时我们自己也写过好多具有独立功能通用的函数，那么我们怎么使用自己写好的通用函数库呢，下面我将以数据结构中我们常见的循环链表为例，一步一步讲解怎么建立自己的 C 库：

首先在根目录下创建一个名叫 mylib 的目录

mkdir /mylib

 [root@chin mylib]# tree -T .
   |-- Makefile
   |-- cutil.h
   |-- cycle.c
   |-- list.h
      `-- man

其中 cutil.h 是通用头文件，所有其它定义的头文件都包含于其中。Cycle.c 是创建循环链表的相关函数实现，list.h 中是创建循环链表的函数声明。Man 目录用于说明各函数的作用与用法，考虑到篇幅，本文中省略此步。

各文件内容如下所示

1) Makefile 内容

BIN = libcutil.so
LDFLAGS = -lpthread
CFLAGS += -g -Wall -shared -fPIC
LIBS = -L .
all:$(BIN)
OBJECT=${patsubst %.c, %.o, ${wildcard *.c}}
.c.o:
        ${CC} -o $@ -c $? ${CFLAGS}
$(BIN):${OBJECT}
        ${CC} $(CFLAGS) -o $@ $^ $(LDFLAGS) $(LIBS)
install:
        cp ./*.so /usr/lib
.PHONY:clean
clean:
        -rm *.o $(BIN)

2) 下面是 cycle.c 的内容

#include "cutil.h"
list create_list_head( void )
{
    list head = NULL;
    head = (list)malloc(sizeof *head);
    head->item = 1;
    return head;
}
void insert_cycle_node(list p,int num)
{
    int i;
    list s;
    s = p;
    for(i = 2;i<= num ;i++)
    {        s->next =(list)malloc(sizeof *s);
        s = s->next;
        s->item = i;
    }
    s->next = p;
}
void print_cycle_list(list p)
{
    list s;
    s = p;
    int count = 1;
    while(s->next != p)
    {        printf("The %dth Item value is:%d\n",count++,s->item);
        s = s->next;
    }
    printf("The %dth Item value is:%d\n",count,s->item);
}
void destroy_cycle_list(list p)
{
    list s,ptmp;
    s = p;
    while(s->next != p)
    {
        ptmp = s;
        s = s->next;
        free(ptmp);
    }
    free(s);
}

3) list.h 内容如下：

#ifndef __LIST_H__
#define __LIST_H__
typedef struct _list *list;
struct _list{
    int item;
    list next;
};
list create_list_head( void );          // 创建链表头结点
void insert_cycle_node( list p,int num );   // 插入循环链表结点
void print_cycle_list( list p );         // 打印循环链表
void destroy_cycle_list( list p);        // 销毁循环链表
#endif

4) cutil.h 内容如下：

#ifndef __CUTIL_H__
#define __CUTIL_H__
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#include "list.h"
#endif

编译生成动态库

make && make install

将动态库拷贝到系统标准库路径下 /lib 或/usr/lib目录均可，不然后面运行程序的时候会报找不到动态库的错误。

mkdir /home/code/cycle -p

创建以下文件

[root@chin sort_list]# tree -T .
|-- Makefile
`-- cycle.c

编辑 Makefile 文件如下：

BIN = cycle
CFLAGS = -g -Wall
LDFLAGS = -lcutil
INCLUDE = -I/mylib
LIBS = -L /mylib
all:$(BIN)
OBJECT=${patsubst %.c, %.o, ${wildcard *.c}}
.c.o:
        ${CC} -o $@ -c $? ${CFLAGS} ${INCLUDE}
$(BIN):${OBJECT}
        ${CC} -o $@ $^ ${INCLUDE} $(LDFLAGS) $(LIBS) 
.PHONY:clean
clean:
        -rm *.o $(BIN)

编辑 cycle.c 内容如下：

#include "cutil.h"   
 // 以 "" 引用的头文件，程序编译时会首先在当前目录下寻找此头文件，如果没找到将会去我们指定的路径中寻找。int main(int argc,char *argv[])
{
    list phead;
    int n;
    printf("How many node do you want to create:");
    scanf("%d",&n);
    phead = create_list_head();             // 创建带头结点的链表
    insert_cycle_node(phead,n);         // 插入循环链表结点
    print_cycle_list(phead);              // 打印循环链表结点
    destroy_cycle_list(phead);             // 释放链表
    return 0;
}

编译并运行

[root@chin sort_list]# make
cc -o cycle.o -c cycle.c -g -Wall -I/mylib
cc -o cycle cycle.o -I/mylib -lcutil -L /mylib 
[root@chin sort_list]# ./cycle 
How many node do you want to create:5
The 1th Item value is:1
The 2th Item value is:2
The 3th Item value is:3
The 4th Item value is:4
The 5th Item value is:5

总结

最后运行程序后达到了我们预期的单循环链表的效果，如果以后需要再次拓展库函数，我们只需要的 mylib 目录下建立相应的.c 和.h 文件，并把.h 文件包含进 cutil.h 这个头文件中即可。这样如果我们在平时训练中写过一些通用的函数，就可以把它加入到我们自己的 C 库当中了。

当然，以上所说的几步也只是一些简单的手段，如果考虑到不同平台之间的移植性就得做更多的 #ifdef …#define…#endif 等成对的预处理了。OK！Enjoy your programming!

正文完

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