装入式动态链接和静态链接的区别

时间: 2024-06-20 09:00:44 浏览: 188

Linux静态and动态链接库创建和使用

### Linux静态和动态链接库创建和使用 #### 概述在软件开发过程中，经常会遇到相同功能模块在多个项目中重复出现的情况。例如，多个项目可能都需要实现用户验证功能。为了避免代码重复，提高代码的可维护性和重用性，通常会采用库文件的方式来组织和管理这些公共代码。 #### 静态库与动态库库文件分为静态库和动态库两大类。静态库在编译阶段被链接进最终的可执行文件中，因此静态库的代码会成为可执行文件的一部分；而动态库则是在程序运行时才被加载和链接的，不会成为最终可执行文件的一部分，这使得使用动态库的程序体积更小，资源消耗更低。 ##### 静态库的编写和使用 **1. 概述** 静态库文件的扩展名通常为`.a`。创建静态库的过程包括编写函数代码、编译生成目标文件以及使用`ar`命令将目标文件归档成静态库文件。使用静态库时，需要在GCC编译器中指定头文件路径（通过`-I`参数）、库文件路径（通过`-L`参数）以及库文件名（通过`-l`参数，去掉`lib`前缀和`.a`后缀）。 **2. 编写最简单的静态库文件** 假设我们需要创建一个简单的静态库文件，包含一个名为`myalib`的库，其中有一个`test`函数。 - `myalib.h`（静态库头文件） ```c void test(); ``` - `myalib.c`（静态库实现文件） ```c #include <stdio.h> void test() { printf("test\n"); } ``` **3. 制作库文件** - **生成目标文件** 使用GCC编译器将源代码编译成目标文件。 ```sh gcc -c myalib.c -o myalib.o ``` - **用ar命令归档** 使用`ar`命令将目标文件归档为静态库文件。 ```sh ar rcs libmyalib.a myalib.o ``` 其中，`r`表示替换或添加文件，`c`表示创建归档文件，`s`表示创建索引文件。 **4. 使用库文件** - **编写一个测试程序** (`main.c`) ```c #include "myalib.h" int main() { test(); return 0; } ``` - **编译目标文件** ```sh gcc -c main.c -o main.o ``` - **生成可执行文件** ```sh gcc main.o -L. -lmyalib -o main ``` - **执行可执行文件查看效果** ```sh ./main ``` ##### 动态库的编写和使用 **1. 概述** 动态库的文件名通常以`lib`开头，并以`.so`结尾。与静态库不同，动态库在程序运行时被加载，因此它们不会成为可执行文件的一部分。 **2. 编写最简单的动态库文件** 假设我们需要创建一个简单的动态库文件，包含一个名为`mydllib`的库，其中有一个`test`函数。 - `mydllib.h` ```c void test(); ``` - `mydllib.c` ```c #include <stdio.h> void test() { printf("test\n"); } ``` **3. 编译生成动态库** ```sh gcc -shared -o libmydllib.so mydllib.c ``` **4. 动态库的隐式调用** - **编写测试文件** (`main.c`) ```c #include "mydllib.h" int main() { test(); return 0; } ``` - **编译测试程序** ```sh gcc main.c -L. -lmydllib -o main ``` - **连接生成测试程序** - **执行测试程序** **5. 使动态库被系统共享的三种办法** - **方法一：拷贝动态链接库到系统共享目录下**，如`/usr/lib`或`/usr/local/lib`，或在这些目录下为该动态链接库建立符号连接。 - **方法二：将动态链接库所在目录名追加到动态链接库配置文件`/etc/ld.so.conf`中**。 - **方法三：利用动态链接库管理命令`ldconfig`**，强制其搜索指定目录，并更新缓存文件，便于动态装入。 **6. 动态库的显式调用** 除了隐式调用之外，还可以使用`dlopen`、`dlsym`等函数显式地打开和使用动态库中的符号。 - **编写测试文件** (`main.c`) ```c #include <dlfcn.h> #include <stdio.h> int main() { void *handle = dlopen("./libmydllib.so", RTLD_LAZY); if (!handle) { fprintf(stderr, "%s\n", dlerror()); return 1; } void (*test)(); test = (void (*)())dlsym(handle, "test"); if (dlerror() != NULL) { fprintf(stderr, "%s\n", dlerror()); return 1; } (*test)(); dlclose(handle); return 0; } ``` - **编译测试文件** ```sh gcc main.c -ldl -o main ``` - **执行测试程序** ```sh ./main ``` **7. 相关的命令** - **`nm`命令** —— 查看库中的符号 ```sh nm libmydllib.so ``` - **`ldd`命令** —— 检查程序都使用到哪些共享库 ```sh ldd main ``` **8. 使用动态库时应注意的其他问题** - **动态库的路径设置** 可以通过环境变量`LD_LIBRARY_PATH`来指定动态库的搜索路径。 - **同名的静态和动态库的连接顺序** 如果存在同名的静态库和动态库，链接器会优先选择静态库进行链接，除非使用`-Wl,-Bdynamic`选项强制链接器使用动态库。总结而言，无论是静态库还是动态库，它们都是为了更好地管理和重用代码。通过合理地使用这些库文件，可以极大地提高开发效率和代码质量。在实际应用中，开发者需要根据项目的具体需求和特点来选择合适的库类型。

装入式动态链接（也称为动态链接）与静态链接的主要区别在于链接过程和执行时的依赖性[^1]： 1. **链接过程**: - **静态链接**: 在编译阶段，链接器会将程序中引用的所有库函数和数据直接嵌入到最终的可执行文件（.exe或.bin）中，因此，即使链接库文件丢失，可执行文件仍然可以独立运行。 - **动态链接**: 可执行文件只包含函数调用的地址，实际的函数实现则存储在外部共享库（.so或.dll）中。运行时，操作系统负责查找并加载这些库。 2. **执行时的依赖性**: - **静态链接**: 可执行文件包含了所有需要的功能，所以即使在没有相应库的情况下，也能在不受任何影响的情况下运行。 - **动态链接**: 执行时如果找不到对应的动态库，程序将无法运行，这可能导致“找不到库错误”（如`libXXX.so not found`）。 3. **部署和维护**: - **静态链接**: 分布安装相对简单，但文件较大。 - **动态链接**: 文件更小，便于更新和维护，因为只需要替换库文件，而不必重新编译整个程序。 4. **内存管理**: - **静态链接**: 动态链接库的代码和数据在程序运行时不再改变。 - **动态链接**: 动态链接库可以被多个进程共享，节省内存。

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装入式动态链接和静态链接的区别

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