动静态链接库

一、什么是库

将多个目标文件(.o)打包成一个单独的文件，这样的文件被称为库。

由于目标文件中包含二进制的可执行代码和数据，因此其它目标文件可以与库进行链接，形成可执行文件。

库根据生成和链接方式不同分为静态库和动态库。

二、静态库

静态库的命名方式为libxxx.a，如C标准静态库libc.a，去掉lib和.a，剩下c的就是静态库名。

静态库与其它目标文件链接的方式称为静态链接。

1、静态库的优缺点

优点：

1. 程序在运行时不需要依赖任何的外部函数库。

缺点：

1. 静态链接会将库中的所有代码和数据整合到可执行文件中，因此使用该方式创建的可执行文件一般占用较大的空间，如果有多个进程都使用了该静态库，那么在内存中就会存在好几份相同的代码数据。
2. 一旦静态库作了改动，就要重新链接生成可执行文件。

2、静态库的打包

1. 通过gcc -c将源文件编译成目标文件

2. 使用ar -rc命令将目标文件整合为静态库

注：可以使用ar -tv xxx查看xxx静态库包含了哪些目标文件。

3、静态库的使用

静态库需要通过gcc编译器完成链接。

方法一：指明静态库的完整路径(包含库名)

方法二：指明静态库和头文件的路径(不包含库名)

其中，-I指明静态库相关头文件的路径，-L指明静态库所在路径，-l指明静态库的具体名称(去掉lib和.a)。

补充：

事实上，仅使用C官方库时，只需要使用gcc -static选项即可完成静态链接，因为官方库和头文件都会存储在操作系统的默认路径下(头文件在**/usr/include**，库在**/lib64**)。

如果想避免复杂的gcc选项，可以直接将自己的库和头文件添加到默认路径，但是一般不推荐，因为会污染系统。

三、动态库

动态库的命名方式为libxxx.so，如C标准动态库libc.so，去掉lib和.so，剩下的c就是动态库名。

动态库又被称为共享库，与其它目标文件链接的方式称为动态链接。

1、动态库的优缺点

优点：

• 动态库被内核加载到内存的某个位置，如果进程使用了动态库，那么内存中的动态库就会被映射到该进程地址空间的共享区，从而避免了静态库中相同代码在内存中重复的问题。

缺点：

• 使用动态链接的程序对动态库具有依赖性。一旦动态库缺失，就会导致程序无法运行。

1、动态库的打包

• -shared指明gcc生成动态库
• -fpic指明gcc生成与位置无关的代码

注：

静态库的代码对应地址可以在链接时确定，但是动态库不能这样做。因为动态链接往往是运行时进行的，一旦动态库代码的地址确定，这就意味着进程需要为动态库保留这些地址，但事实上一个进程可能只使用了动态库中的一小部分代码，因此保留所有地址就是一种浪费！故而需要-fpic选项生成与位置无关的代码，这些代码的地址在运行时才被确定，避免在链接时保留地址的情况。

2、动态库的使用

方法一：指明动态库的完整路径(包含库名)

方法二：指明动态库和头文件的路径(不包含库名)

通过ldd命令即可查看当前可执行文件使用了哪些动态库：

四、库的意义

1. 使用高水平开发者写出来的库，能够提高开发效率和代码鲁棒性；
2. 将目标文件封装成库，能够保护源代码，用户只要知道头文件的内容，对应调用需要的接口即可。