Cómo usar el comando ar de Linux para crear bibliotecas estáticas

Utilice Linux ar comando para crear bibliotecas de funciones cuando está desarrollando software. Este tutorial le mostrará cómo crear una biblioteca estática, modificarla y usarla en un programa, completo con código de muestra.

los ar Command es un verdadero veterano, existe desde 1971. El nombre ar hace referencia al uso original previsto para la herramienta, que fue para crear archivos de almacenamiento. Un archivo de almacenamiento es un archivo único que actúa como contenedor de otros archivos. A veces, para muchos otros archivos. Los archivos se pueden agregar, borrar o extraer del archivo. Las personas que buscan ese tipo de funcionalidad ya no recurren a ar. Ese papel ha sido asumido por otras compañías de servicios públicos como tar.

los ar A pesar de esto, el comando aún se utiliza para algunos propósitos especializados. ar se utiliza para crear bibliotecas estáticas. Estos se usan en el desarrollo de software. Y ar además se utiliza para crear archivos de paquetes como los archivos «.deb» utilizados en la distribución Debian Linux y sus derivados, como Ubuntu.

Revisaremos los pasos necesarios para crear y modificar una biblioteca estática y demostraremos cómo utilizar la biblioteca en un programa. Para hacer eso, necesitamos un requisito para que la biblioteca estática cumpla. El propósito de esta biblioteca es codificar cadenas de texto y decodificar texto codificado.

Tenga en cuenta que este es un truco rápido y sucio para fines de demostración. No utilice este cifrado para nada que sea de valor. Es el mas simple del mundo cifrado de sustitución, donde A se convierte en B, B se convierte en C, y así sucesivamente.

RELACIONADO: Cómo comprimir y extraer archivos usando el comando tar en Linux

Las funciones cipher_encode () y cipher_decode ()

Vamos a trabajar en un directorio llamado «biblioteca» y posteriormente crearemos un subdirectorio llamado «prueba».

Tenemos dos archivos en este directorio. En un archivo de texto llamado cipher_encode.c tenemos el cipher_encode() función:

void cipher_encode(char *text)
{
 for (int i=0; text[i] != 0x0; i++) {
   text[i]++;
 }

} // end of cipher_encode

El respectivo cipher_decode() La función está en un archivo de texto llamado cipher_decode.c:

void cipher_decode(char *text)
{
 for (int i=0; text[i] != 0x0; i++) {
   text[i]--;
 }

} // end of cipher_decode

Los archivos que contienen instrucciones de programación se denominan archivos de código fuente. Vamos a crear un archivo de biblioteca llamado libcipher.a. Contendrá las versiones compiladas de estos dos archivos de código fuente. Además crearemos un archivo de texto corto llamado libcipher.h. Este es un archivo de encabezado que contiene las definiciones de las dos funciones en nuestra nueva biblioteca.

Cualquiera que tenga la biblioteca y el archivo de encabezado podrá usar las dos funciones en sus propios programas. No necesitan reinventar la rueda y reescribir las funciones; simplemente hacen uso de las copias en nuestra biblioteca.

Compilar los archivos cipher_encode.cy cipher_decode.c

Para compilar los archivos de código fuente, usaremos gcc, los compilador GNU estándar. los -c (compilar, sin link) la opción dice gcc para compilar los archivos y posteriormente detener. Produce un archivo intermediario de cada archivo de código fuente llamado archivo objeto. los gcc El vinculador de forma general toma todos los archivos de objeto y los vincula para crear un programa ejecutable. Nos saltamos ese paso usando el -c opción. Solo necesitamos los archivos de objeto.

Comprobemos que tenemos los archivos que creemos que tenemos.

ls -l

Los dos archivos de código fuente están presentes en este directorio. Usemos gcc para compilarlos en archivos objeto.

gcc -c cipher_encode.c

gcc -c cipher_decode.c

No debería haber salida de gcc si todo va bien.

Esto genera dos archivos de objeto con el mismo nombre que los archivos de código fuente, pero con extensiones «.o». Estos son los archivos que debemos agregar al archivo de la biblioteca.

ls -l

Creación de la biblioteca libcipher.a

Para crear el archivo de la biblioteca, que en realidad es un archivo de almacenamiento, usaremos ar.

Estamos usando el -c (crear) opción para crear el archivo de biblioteca, la -r (agregar con reemplazar) para agregar los archivos al archivo de la biblioteca, y la -s (índice) opción para crear un índice de los archivos dentro del archivo de la biblioteca.

Vamos a llamar al archivo de biblioteca libcipher.a. Proporcionamos ese nombre en la línea de comando, junto con los nombres de los archivos objeto que vamos a agregar a la biblioteca.

ar -crs libcipher.a cipher_encode.o cipher_decode.o

Si enumeramos los archivos en el directorio, veremos que ahora tenemos un archivo libcipher.a.

ls -l

Si usamos el -t (tabla) opción con ar podemos ver los módulos dentro del archivo de la biblioteca.

ar -t libcipher.a

Creación del archivo de encabezado libcipher.h

El archivo libcipher.h se incluirá en cualquier programa que utilice la biblioteca libcipher.a. El archivo libcipher.h debe contener la definición de las funciones que están en la biblioteca.

Para crear el archivo de encabezado, debemos escribir las definiciones de función en un editor de texto como gedit. Nombra el archivo “libcipher.h” y guárdalo en el mismo directorio que el archivo libcipher.a.

void cipher_encode(char *text);
void cipher_decode(char *text);

Usando la biblioteca libcipher

La única forma segura de probar nuestra nueva biblioteca es escribir un pequeño programa para usarla. Primero, crearemos un directorio llamado test.

mkdir test

Copiaremos la biblioteca y los archivos de encabezado en el nuevo directorio.

cp libcipher.* ./test

Cambiaremos al nuevo directorio.

cd test

Revisemos que nuestros dos archivos estén aquí.

ls -l

Necesitamos crear un pequeño programa que pueda utilizar la biblioteca y demostrar que funciona como se esperaba. Escriba las siguientes líneas de texto en un editor. Guarde el contenido del editor en un archivo llamado «test.c» en el prueba directorio.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include "libcipher.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
 char text[]="How-To Geek loves Linux";

 puts(text);

 cipher_encode(text);
 puts(text);

 cipher_decode(text);
 puts(text);

 exit (0);

} // end of main

El flujo del programa es muy simple:

• Incluye el archivo libcipher.h para que pueda ver las definiciones de las funciones de la biblioteca.
• Crea una cadena llamada «texto» y almacena las palabras «How-To Geek loves Linux» en ella.
• Imprime esa cadena en la pantalla.
• llama al cipher_encode() función para codificar la cadena, e imprime la cadena codificada en la pantalla.
• Llama cipher_decode() para decodificar la cadena e imprime la cadena decodificada en la pantalla.

Para generar el test programa, necesitamos compilar el programa test.cy el link en la biblioteca. los -o (salida) la opción dice gcc cómo llamar al programa ejecutable que genera.

gcc test.c libcipher.a -o test

Si gcc silenciosamente lo regresa al símbolo del sistema, todo está bien. Ahora probemos nuestro programa. Momento de la verdad:

./test

Y vemos la salida esperada. los test El programa imprime el texto sin formato imprime el texto cifrado y posteriormente imprime el texto descifrado. Está usando las funciones dentro de nuestra nueva biblioteca. Nuestra biblioteca está funcionando.

Éxito. Pero, ¿por qué detenerse ahí?

Agregar otro módulo a la biblioteca

Agreguemos otra función a la biblioteca. Agregaremos una función que el programador puede utilizar para mostrar la versión de la biblioteca que está usando. Necesitaremos crear la nueva función, compilarla y agregar el nuevo archivo de objeto al archivo de biblioteca existente.

Escriba las siguientes líneas en un editor. Guarde el contenido del editor en un archivo llamado cipher_version.c, en el Biblioteca directorio.

#include <stdio.h>

void cipher_version(void)
{
 puts("How-To Geek :: VERY INSECURE Cipher Library");
 puts("Version 0.0.1 Alphan");

} // end of cipher_version

Necesitamos agregar la definición de la nueva función al archivo de encabezado libcipher.h. Agregue una nueva línea al final de ese archivo, para que se vea así:

void cipher_encode(char *text);
void cipher_decode(char *text);
void cipher_version(void);

Guarde el archivo libcipher.h modificado.

Necesitamos compilar el archivo cipher_version.c para que tengamos un archivo objeto cipher_version.o.

gcc -c cipher_version.c

Esto crea un archivo cipher_version.o. Podemos agregar el nuevo archivo de objeto a la biblioteca libcipher.a con el siguiente comando. los -v (detallada) hace que la opción de forma general silenciosa ar cuéntanos qué ha hecho.

ar -rsv libcipher.a cipher_version.o

El nuevo archivo de objeto se agrega al archivo de biblioteca. ar imprime la confirmación. La «a» significa «agregado».

Podemos utilizar el -t (tabla) opción para ver qué módulos están dentro del archivo de biblioteca.

ar -t libcipher.a

Ahora hay tres módulos dentro de nuestro archivo de biblioteca. Hagamos uso de la nueva función.

Usando la función cipher_version ().

Eliminemos la biblioteca anterior y el archivo de encabezado del directorio de prueba, copiemos los archivos nuevos y posteriormente cambiemos de nuevo al directorio de prueba.

Eliminaremos las versiones anteriores de los archivos.

rm ./test/libcipher.*

Copiaremos las nuevas versiones en el directorio de prueba.

cp libcipher.* ./test

Cambiaremos al directorio de prueba.

cd test

Y ahora podemos modificar el programa test.c para que use la nueva función de biblioteca.

Necesitamos agregar una nueva línea al programa test.c que llama cipher_version() función. Colocaremos esto antes del primero puts(text); línea.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> 

#include "libcipher.h" 

int main(int argc, char *argv[]) 
{
 char text[]="How-To Geek loves Linux"; 

 // new line added here
 cipher_version(); 

 puts(text); 
 
 cipher_encode(text); 
 puts(text); 
 
 cipher_decode(text); 
 puts(text); 

 exit (0); 

} // end of main

Guarde esto como test.c. Ahora podemos compilarlo y probar que la nueva función está operativa.

gcc test.c libcipher.a -o test

Ejecutemos la versión nueva de test:

La nueva función está funcionando. Podemos ver la versión de la biblioteca al comienzo de la salida de test.

Pero puede haber un obstáculo.

Reemplazo de un módulo en la biblioteca

Esta no es la primera versión de la biblioteca; es el segundo. Nuestro número de versión es incorrecto. La primera versión no tenía cipher_version() función en él. Este lo hace. Entonces esta debería ser la versión «0.0.2». Necesitamos reemplazar el cipher_version() función en la biblioteca con una corregida.

Agradecidamente, ar hace que sea muy fácil de hacer.

Primero, editemos el archivo cipher_version.c en el Biblioteca directorio. Cambie el texto «Versión 0.0.1 Alfa» a «Versión 0.0.2 Alfa». Debe tener un aspecto como este:

#include <stdio.h>

void cipher_version(void)
{
 puts("How-To Geek :: VERY INSECURE Cipher Library");  
 puts("Version 0.0.2 Alphan"); 

} // end of cipher_version

Guarde este archivo. Necesitamos compilarlo nuevamente para crear un nuevo archivo de objeto cipher_version.o.

gcc -c cipher_version.c

Ahora lo haremos reemplazar el objeto cipher_version.o existente en la biblioteca con nuestra versión recién compilada.

Hemos utilizado el -r (agregar con reemplazar) antes, para agregar nuevos módulos a la biblioteca. Cuando lo usamos con un módulo que ya existe en la biblioteca, ar reemplazará la versión anterior por la nueva. los -s La opción (índice) actualizará el índice de la biblioteca y la -v (detallada) la opción hará ar cuéntanos qué ha hecho.

ar -rsv libcipher.a cipher_version.o

Esta vez ar informa que ha reemplazado el módulo cipher_version.o. La «r» significa reemplazado.

Uso de la función cipher_version () actualizada

Deberíamos usar nuestra biblioteca modificada y chequear que funciona.

Copiaremos los archivos de la biblioteca al directorio de prueba.

cp libcipher.* ./test

Cambiaremos al directorio de prueba.

cd ./test

Necesitamos compilar nuestro programa de prueba nuevamente con nuestra nueva biblioteca.

gcc test.c libcipher.a -o test

Y ahora podemos probar nuestro programa.

./test

El resultado del programa de prueba es lo que esperábamos. El número de versión correcto se muestra en la cadena de versión y las rutinas de cifrado y descifrado están funcionando.

Borrar módulos de una biblioteca

Parece una pena después de todo eso, pero eliminemos el archivo cipher_version.o del archivo de la biblioteca.

Para hacer esto, usaremos el -d (borrar) opción. Además usaremos el -v opción (detallada), de modo que ar nos dice lo que ha hecho. Además incluiremos el -s (índice) opción para actualizar el índice en el archivo de la biblioteca.

ar -dsv libcipher.a cipher_version.o

ar informa que ha eliminado el módulo. La «d» significa «eliminado».

Si preguntamos ar para listar los módulos dentro del archivo de la biblioteca, veremos que estamos de regreso a dos módulos.

ar -t libcipher.a

Si va a borrar módulos de su biblioteca, recuerde borrar su definición del archivo de encabezado de la biblioteca.

Comparte tu código

Las bibliotecas hacen que el código se pueda compartir de una manera práctica pero privada. Cualquiera a quien le dé el archivo de la biblioteca y el archivo de encabezado puede utilizar su biblioteca, pero su código fuente real permanece privado.