简介

  1. 静态链接

静态链接:由链接器在链接时将库的内容加入到可执行程序中。
优点:

  • 对运行环境的依赖性较小,具有较好的兼容性

缺点:

  • 生成的程序比较大,需要更多的系统资源,在装入内存时会消耗更多的时间
  • 库函数有了更新,必须重新编译应用程序
  1. 动态链接

动态链接:连接器在链接时仅仅建立与所需库函数的之间的链接关系,在程序运行时才将所需资源调入可执行程序。
优点:

  • 在需要的时候才会调入对应的资源函数
  • 简化程序的升级;有着较小的程序体积
  • 实现进程之间的资源共享(避免重复拷贝)

缺点:

  • 依赖动态库,不能独立运行
  • 动态库依赖版本问题严重

静态、动态编译对比
前面我们编写的应用程序大量用到了标准库函数,系统默认采用动态链接的方式进行编译程序,若想采用静态编译,加入-static参数。
以下是分别采用动态编译、静态编译时文件对比:
测试程序(test.c)如下:

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(void)
  3. {
  4. printf("hello world\n");
  5. return 0;
  6. }

编译:

$ gcc test.c -o test_share $ gcc -static test.c -o test_static

静态库制作和使用

静态库可以认为是一些目标代码的集合,是在可执行程序运行前就已经加入到执行码中,成为执行程序的一部分。
按照习惯,一般以“.a”做为文件后缀名。静态库的命名一般分为三个部分:

  • 前缀:lib
  • 库名称:自己定义即可
  • 后缀:.a

所以最终的静态库的名字应该为:libxxx.a
静态库制作
image.png
步骤1:将c源文件生成对应的.o文件

$ gcc -c add.c -o add.o $ gcc -c sub.c -o sub.o

步骤2:使用打包工具ar将准备好的.o文件打包为.a文件 libtest.a

$ ar -rcs libtest.a add.o sub.o

在使用ar工具是时候需要添加参数:rcs

  • r更新
  • c创建
  • s建立索引

add.h

  1. #ifndef __ADD_H__
  2. #define __ADD_H__
  3. int add(int x, int y);
  4. #endif /*__ADD_H__*/

add.c

  1. #include "add.h"
  2. int add(int x, int y) {
  3. return x+y;
  4. }

sub.h

  1. #ifndef __SUB_H__
  2. #define __SUB_H__
  3. int sub(int x, int y);
  4. #endif /* __SUB_H__ */

sub.c

#include "sub.h"

int sub(int x, int y) {
    return x - y;
}

main.c

#include <stdio.h>
#include "add.h"
#include "sub.h"

int main(void) {
    int x = 15;
    int y = 5;
    printf("x + y = %d\n", add(x, y));
    printf("x - y = %d\n", sub(x, y));

    return 0;
}

执行

# 这样只会有一个a.out
gcc ./*c

动态库打包编译

# 对每个库进行编译
gcc -c ./sub.c ./add.c
# 把这些库打包, 打包后的名字叫libtest.a
ar -rcs libtest.a add.o sub.o
# 删除sub.c add.c a.out, 编译
gcc main.c -I ./ -L ./ -ltest
  • -L:表示要连接的库所在目录
  • -I./: I(大写i) 表示指定头文件的目录为当前目录
  • -l(小写L):指定链接时需要的库,去掉前缀和后缀 libtest.a, 就是test

image.png

动态库制作和使用

共享库在程序编译时并不会被连接到目标代码中,而是在程序运行是才被载入。不同的应用程序如果调用相同的库,那么在内存里只需要有一份该共享库的实例,规避了空间浪费问题。
动态库在程序运行是才被载入,也解决了静态库对程序的更新、部署和发布页会带来麻烦。用户只需要更新动态库即可,增量更新。
按照习惯,一般以“.so”做为文件后缀名。共享库的命名一般分为三个部分:

  • 前缀:lib
  • 库名称:自己定义即可
  • 后缀:.so

所以最终的动态库的名字应该为:libxxx.so
image.png
1)动态库制作
步骤一:生成目标文件,此时要加编译选项:-fPIC(fpic)

$ gcc -fPIC -c add.c $ gcc -fPIC -c sub.c

参数:-fPIC 创建与地址无关的编译程序(pic,position independent code),是为了能够在多个应用程序间共享。
步骤二:生成共享库,此时要加链接器选项: -shared(指定生成动态链接库)

$ gcc -shared add.o sub.o -o libtest.so

步骤三: 通过nm命令查看对应的函数

nm libtest.so | grep sub

0000000000000619 T sub

nm libtest.so | grep add

0000000000000605 T add

ldd查看可执行文件的依赖的动态库

$ ldd test linux-vdso.so.1 => (0x00007ffcf89d4000) libtest.so => /lib/libtest.so (0x00007f81b5612000) libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f81b5248000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00005562d0cff000)

2)动态库测试
引用动态库编译成可执行文件(跟静态库方式一样)

$ gcc main.c -L. -I. -ltest (-I. 大写i -ltest 小写L)

然后运行:./a.out,发现竟然报错了!!!

./a.out

./a.out: error while loading shared libraries: libtest.so: cannot open shared object file: No such file or directory

  • 当系统加载可执行代码时候,能够知道其所依赖的库的名字,但是还需要知道绝对路径。此时就需要系统动态载入器(dynamic linker/loader)。
  • 对于elf格式的可执行程序,是由ld-linux.so来完成的,它先后搜索elf文件的 DT_RPATH段 — 环境变量LD_LIBRARY_PATH — /etc/ld.so.cache文件列表 — */lib/, /usr/lib目录找到库文件后将其载入内存。

3)如何让系统找到动态库

  • 拷贝自己制作的共享库到/lib或者/usr/lib(不能是/lib64目录)
  • 临时设置LD_LIBRARY_PATH:

    export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:库路径

  • 永久设置,把export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:库路径,设置到~/.bashrc或者 /etc/profile文件中

    $ vim ~/.bashrc 最后一行添加如下内容: export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/deng/share/3rd/2share_test

  • 使环境变量生效

    $ source ~/.bashrc $ ./test a + b = 20 a - b = 10

  • 将其添加到 /etc/ld.so.conf文件中
    编辑/etc/ld.so.conf文件,加入库文件所在目录的路径
    运行sudo ldconfig -v,该命令会重建/etc/ld.so.cache文件

    $ sudo vim /etc/ld.so.conf 文件最后添加动态库路径(绝对路径)

root@master:~/studyc/static # cat /etc/ld.so.conf
include ld.so.conf.d/*.conf
/root/studyc/static

使生效

$ sudo ldconfig -v

  • 使用符号链接, 但是一定要使用绝对路径

    $ sudo ln -s /home/deng/test/6share_test/libtest.so /lib/libtest.so