C 語言靜態庫建立與使用完整指南

從原始碼到靜態庫的完整流程

靜態庫（Static Library）將多個目標檔打包成單一 .a 檔案，連結時僅提取所需符號，減少執行檔體積並簡化建置指令。本文以堆疊模組為例，示範從原始碼拆分、編譯、打包到連結的完整步驟。

專案結構與原始碼拆分

.
├── main.c
└── stack/
    ├── stack.c      // 全域資料：stack[512], top
    ├── push.c       // push() 實作
    ├── pop.c        // pop() 實作
    ├── is_empty.c   // is_empty() 實作
    └── stack.h      // 介面宣告

編譯目標檔與建立靜態庫

# 編譯各模組產生 .o 檔
gcc -c stack/stack.c stack/push.c stack/pop.c stack/is_empty.c

# 使用 ar 打包並建立索引
ar rs libstack.a stack.o push.o pop.o is_empty.o
# 等同於
ar r libstack.a stack.o push.o pop.o is_empty.o
ranlib libstack.a

• r：插入/取代目標檔；s：建立符號索引供連結器快速查找。
• 慣例命名 lib<name>.a。

連結靜態庫產生執行檔

gcc main.c -L. -lstack -Istack -o main

• -L. 指定庫搜尋路徑為當前目錄（必要）。
• -lstack 連結 libstack.a（編譯器優先找 .so，再找 .a）。
• -Istack 指定標頭檔搜尋路徑。

靜態庫 vs 動態庫差異

驗證連結結果

objdump -d main | grep -A5 "<push>"
# 僅出現 push，pop 與 is_empty 未被連結

靜態庫適合輸出檔案獨立部署、跨專案共用核心模組的場景，是 C/C++ 專案模組化的基礎技能。

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