静态与动态库文件
在windows中靜態(tài)庫(kù)是以?.lib?為后綴的文件，共享庫(kù)是以?.dll?為后綴的文件。在linux中靜態(tài)庫(kù)是以?.a?為后綴的文件，共享庫(kù)是以?.so為后綴的文件。
以linux下的靜態(tài)庫(kù)和動(dòng)態(tài)庫(kù)為例我們研究一下，首先我們看一下他們的生成方式
靜態(tài)庫(kù)：
首先將源文件編譯成目標(biāo)文件：gcc?–c?a.c?b.c
生成靜態(tài)庫(kù)：ar?–rc?libstatic.a?a.o?b.o
共享庫(kù)：
同靜態(tài)庫(kù)一樣編譯成目標(biāo)文件：gcc?–c?a.c?b.c
生成共享庫(kù)：gcc?–fPIC?–shared?–o?libshared.so?a.o?b.o
???????由此可見靜態(tài)庫(kù)和動(dòng)態(tài)庫(kù)都是對(duì)目標(biāo)文件的處理，也可以說庫(kù)文件已經(jīng)是機(jī)器碼文件了，靜態(tài)庫(kù)和共享庫(kù)的加載過程有很大的區(qū)別。
靜態(tài)庫(kù)的鏈接方法：
gcc?–o?staticcode?–L.?–lstatic?main.c?–static(默認(rèn)庫(kù)在當(dāng)前文件夾)
共享庫(kù)的鏈接方法：?
gcc?–o?sharedcode??-L.?–lshared?main.c(默認(rèn)庫(kù)在當(dāng)前文件夾)
???????當(dāng)程序與靜態(tài)庫(kù)連接時(shí)，庫(kù)中目標(biāo)文件所含的所有將被程序使用的函數(shù)的機(jī)器碼被copy到最終的可執(zhí)行文件中。這就會(huì)導(dǎo)致最終生成的可執(zhí)行代碼量相對(duì)變多，相當(dāng)于編譯器將代碼補(bǔ)充完整了，這樣運(yùn)行起來相對(duì)就快些。不過會(huì)有個(gè)缺點(diǎn):?占用磁盤和內(nèi)存空間.?靜態(tài)庫(kù)會(huì)被添加到和它連接的每個(gè)程序中,?而且這些程序運(yùn)行時(shí),?都會(huì)被加載到內(nèi)存中.?無形中又多消耗了更多的內(nèi)存空間.
???????與共享庫(kù)連接的可執(zhí)行文件只包含它需要的函數(shù)的引用表，而不是所有的函數(shù)代碼，只有在程序執(zhí)行時(shí),?那些需要的函數(shù)代碼才被拷貝到內(nèi)存中。這樣就使可執(zhí)行文件比較小,?節(jié)省磁盤空間，更進(jìn)一步，操作系統(tǒng)使用虛擬內(nèi)存，使得一份共享庫(kù)駐留在內(nèi)存中被多個(gè)程序使用，也同時(shí)節(jié)約了內(nèi)存。不過由于運(yùn)行時(shí)要去鏈接庫(kù)會(huì)花費(fèi)一定的時(shí)間，執(zhí)行速度相對(duì)會(huì)慢一些，總的來說靜態(tài)庫(kù)是犧牲了空間效率，換取了時(shí)間效率，共享庫(kù)是犧牲了時(shí)間效率換取了空間效率，沒有好與壞的區(qū)別，只看具體需要了。
????????另外，.一個(gè)程序編好后，有時(shí)需要做一些修改和優(yōu)化，如果我們要修改的剛好是庫(kù)函數(shù)的話，在接口不變的前提下，使用共享庫(kù)的程序只需要將共享庫(kù)重新編譯就可以了，而使用靜態(tài)庫(kù)的程序則需要將靜態(tài)庫(kù)重新編譯好后，將程序再重新編譯一便。
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總結(jié):
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一、庫(kù)的類型
(一) 在windows中
.dll 動(dòng)態(tài)庫(kù)
.lib 靜態(tài)庫(kù)
庫(kù)即為源代碼的二進(jìn)制文件
(二) 在linux中
.so 動(dòng)態(tài)庫(kù)
.a????? 靜態(tài)庫(kù)
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(三) 靜態(tài)庫(kù)和動(dòng)態(tài)庫(kù)的優(yōu)缺點(diǎn)
我們通常把一些公用函數(shù)制作成函數(shù)庫(kù)，供其它程序使用。
函數(shù)庫(kù)分為靜態(tài)庫(kù)和動(dòng)態(tài)庫(kù)兩種。
靜態(tài)庫(kù)在程序編譯時(shí)會(huì)被連接到目標(biāo)代碼中，程序運(yùn)行時(shí)將不再需要該靜態(tài)庫(kù)。
動(dòng)態(tài)庫(kù)在程序編譯時(shí)并不會(huì)被連接到目標(biāo)代碼中，而是在程序運(yùn)行是才被載入，因此在程序運(yùn)行時(shí)還需要?jiǎng)討B(tài)庫(kù)存在
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1.什么是庫(kù)
在windows平臺(tái)和linux平臺(tái)下都大量存在著庫(kù)。
本質(zhì)上來說庫(kù)是一種可執(zhí)行代碼的二進(jìn)制形式，可以被操作系統(tǒng)載入內(nèi)存執(zhí)行。
由于windows和linux的本質(zhì)不同，因此二者庫(kù)的二進(jìn)制是不兼容的。
本文僅限于介紹linux下的庫(kù)
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2.庫(kù)的種類
linux下的庫(kù)有兩種：靜態(tài)庫(kù)和共享庫(kù)（動(dòng)態(tài)庫(kù)）。
?二者的不同點(diǎn)在于代碼被載入的時(shí)刻不同。
靜態(tài)庫(kù)的代碼在編譯過程中已經(jīng)被載入可執(zhí)行程序，因此體積較大。
共享庫(kù)的代碼是在可執(zhí)行程序運(yùn)行時(shí)才載入內(nèi)存的，在編譯過程中僅簡(jiǎn)單的引用，因此代碼體積較小。
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3.庫(kù)存在的意義
庫(kù)是別人寫好的現(xiàn)有的，成熟的，可以復(fù)用的代碼，你可以使用但要記得遵守許可協(xié)議。
現(xiàn)實(shí)中每個(gè)程序都要依賴很多基礎(chǔ)的底層庫(kù)，不可能每個(gè)人的代碼都從零開始，因此庫(kù)的存在意義非同尋常。共享庫(kù)的好處是，不同的應(yīng)用程序如果調(diào)用相同的庫(kù)，那么在內(nèi)存里只需要有一份該共享庫(kù)的實(shí)例。
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4.庫(kù)文件是如何產(chǎn)生的在linux下
靜態(tài)庫(kù)的后綴是.a，它的產(chǎn)生分兩步
Step 1.由源文件編譯生成一堆.o，每個(gè).o里都包含這個(gè)編譯單元的符號(hào)表
Step 2.ar命令將很多.o轉(zhuǎn)換成.a，成文靜態(tài)庫(kù)
動(dòng)態(tài)庫(kù)的后綴是.so，它由gcc加特定參數(shù)編譯產(chǎn)生。
例如:
$ gcc -fPIC -c *.c $ gcc -shared -Wl,-soname, libfoo.so.1 -olibfoo.so.1.0 *.
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5.庫(kù)文件是如何命名的，有沒有什么規(guī)范
在linux下，庫(kù)文件一般放在/usr/lib和/lib下，
靜態(tài)庫(kù)的名字一般為libxxxx.a，其中xxxx是該lib的名稱
動(dòng)態(tài)庫(kù)的名字一般為libxxxx.so.major.minor，xxxx是該lib的名稱，major是主版本號(hào)， minor是副版本號(hào)
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6.如何知道一個(gè)可執(zhí)行程序依賴哪些庫(kù)
ldd命令可以查看一個(gè)可執(zhí)行程序依賴的共享庫(kù)，
例如# ldd /bin/lnlibc.so.6
=> /lib/libc.so.6 (0×40021000)/lib/ld-linux.so.2
=> /lib/ld- linux.so.2 (0×40000000)
可以看到ln命令依賴于libc庫(kù)和ld-linux庫(kù)
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7.可執(zhí)行程序在執(zhí)行的時(shí)候如何定位共享庫(kù)文件
當(dāng)系統(tǒng)加載可執(zhí)行代碼時(shí)候，能夠知道其所依賴的庫(kù)的名字，但是還需要知道絕對(duì)路徑
此時(shí)就需要系統(tǒng)動(dòng)態(tài)載入器(dynamiclinker/loader)
對(duì)于elf格式的可執(zhí)行程序，是由ld-linux.so*來完成的
它先后搜索elf文件的 DT_RPATH段—環(huán)境變量LD_LIBRARY_PATH—/etc/ld.so.cache文件列表—/lib/,/usr/lib目錄
找到庫(kù)文件后將其載入內(nèi)存
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8.在新安裝一個(gè)庫(kù)之后如何讓系統(tǒng)能夠找到他
如果安裝在/lib或者/usr/lib下，那么ld默認(rèn)能夠找到，無需其他操作。
如果安裝在其他目錄，需要將其添加到/etc/ld.so.cache文件中，步驟如下
1.編輯/etc/ld.so.conf文件，加入庫(kù)文件所在目錄的路徑
2.運(yùn)行l(wèi)dconfig，該命令會(huì)重建/etc/ld.so.cache文件
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?linux中編譯靜態(tài)庫(kù)(.a)和動(dòng)態(tài)庫(kù)(.so)的基本方法
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(四) 靜態(tài)庫(kù)
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在linux環(huán)境中, 使用ar命令創(chuàng)建靜態(tài)庫(kù)文件.如下是命令的選項(xiàng):
????????? d -----從指定的靜態(tài)庫(kù)文件中刪除文件
????????? m -----把文件移動(dòng)到指定的靜態(tài)庫(kù)文件中
????????? p -----把靜態(tài)庫(kù)文件中指定的文件輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出
????????? q -----快速地把文件追加到靜態(tài)庫(kù)文件中
????????? r -----把文件插入到靜態(tài)庫(kù)文件中
????????? t -----顯示靜態(tài)庫(kù)文件中文件的列表
????????? x -----從靜態(tài)庫(kù)文件中提取文件
????? 還有多個(gè)修飾符修改以上基本選項(xiàng),詳細(xì)請(qǐng)man ar 以下列出三個(gè):
????????? a -----把新的目標(biāo)文件(*.o)添加到靜態(tài)庫(kù)文件中現(xiàn)有文件之后
????????? b-----***************************************之前
????????? v -----使用詳細(xì)模式
ar 命令的命令行格式如下:
????? ar[-]{dmpqrtx}[abcfilNoPsSuvV] [membername] [count] archive files...
參數(shù)archive定義庫(kù)的名稱, files是庫(kù)文件中包含的目標(biāo)文件的清單, 用空格分隔每個(gè)文件.
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比如創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)庫(kù)文件的命令如下:
????? ar r libapue.a error.oerrorlog.o lockreg.o
這樣就了libapue.a靜態(tài)庫(kù)文件, 可以用 t 選項(xiàng)顯示包含在庫(kù)中的文件
創(chuàng)建庫(kù)文件之后,可以創(chuàng)建這個(gè)靜態(tài)庫(kù)文件的索引來幫助提高和庫(kù)連接的其他程序的編譯速度：
使用ranlib程序創(chuàng)建庫(kù)的索引,索引存放在庫(kù)文件內(nèi)部.
????? ranlib libapue.a
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用nm程序顯示存檔文件的索引,它可以顯示目標(biāo)文件的符號(hào)
nm libapue.a | more
如果是顯示目標(biāo)文件的符號(hào):
nm error.o | more
如何使用呢?如下所示:
gcc -o test test.c libapue.a
這樣就可以在test.c中調(diào)用在libapue.a中的函數(shù)了.
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(五) 動(dòng)態(tài)庫(kù)
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1.創(chuàng)建共享庫(kù)
???? gcc -shared -o libapue.soerror.o errorlog.o
這樣就創(chuàng)建了共享庫(kù)!
2.編譯共享庫(kù)
??? 假設(shè)共享庫(kù)位于當(dāng)前目錄(即跟程序文件相同的目錄中)
gcc -o test -L. -lapue test.c
這樣就編譯出了不包含函數(shù)代碼可執(zhí)行文件了,但是但你運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)linux動(dòng)態(tài)加載器找不到libapue.so文件.
可以用ldd 命令查看可執(zhí)行文件依賴什么共享庫(kù):
ldd test
如何才能讓動(dòng)態(tài)加載器發(fā)現(xiàn)庫(kù)文件呢?有兩種方法可以解決:
??? 1.環(huán)境變量
?????? exportLD_LIBRARY_PATH="$LD_LIBRARY_PATH:."
??? 2.修改/etc/ld.so.conf文件.
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一般應(yīng)用程序的庫(kù)文件不與系統(tǒng)庫(kù)文件放在同一個(gè)目錄下,一般把應(yīng)用程序的共享庫(kù)文件放在/usr/local/lib下,新建一個(gè)屬于自己的目錄apue,然后把剛才libapue.so復(fù)制過去就行了
同時(shí)在/etc/ld.so.conf中新增一行:
/usr/local/lib/apue
?
以后在編譯程序時(shí)加上編譯選項(xiàng):
-L /usr/local/lib/apue -lapue
?
/*
參數(shù)的配置通過mangcc可以看到
-llibrary
????????????? 連接名為 library 的 庫(kù)文件.
????????????? 連接器 在 標(biāo)準(zhǔn)搜索目錄 中 尋找 這個(gè) 庫(kù)文件, 庫(kù)文件 的 真正 名 字
轉(zhuǎn):http://blog.csdn.net/sunshinewave/article/details/39155755
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/8335IT/p/8143534.html
總結(jié)
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