C/C++静态库和动态库

C/C++静态库和动态库

目标

1. 创建与使用静态库、动态库
2. 静态库和动态库的区别
3. 使用时如何选择

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什么是库？

库是写好的现有的,成熟的,可以复用的代码

库的本质

一种可执行代码的二进制形式，可以被操作系统载入内存执行.

库的种类

• 静态库(.a、.lib)
• 动态库(.so、.dll)

程序编译过程:

如图所示:

静态库

本质:

一组目标文件（，.o/.obj，文件的集合）.很多目标文件经过压缩打包后形成的一个文件

特点:

• 静态库对函数库的链接是放在编译时期完成的
• 程序在运行时与函数库无瓜葛,移植方便
• 浪费空间和资源,所有相关的目标文件与牵涉到的函数库被链接合成一个可执行文件

创建静态库的过程

Windows下创建静态库:

1. 使用vs命令行生成静态库:

• 使用带编译器选项/c的Cl.exe编译代码(cl/c StaticMath.cpp),创建名为StaticMath.obj的目标文件
• 使用库管理器Lib.exe链接代码(lib StaticMath.obj),创建静态链接库StaticMath.lib

2. 使用vs工程设置生成静态库:

• 创建win32控制台程序时，勾选静态库类型；打开工程“属性面板”è”配置属性”è”常规”，配置类型选择静态库

• 创建的时候选择语言、选择平台、选择库

使用静态库

1. 添加StaticMath.h头文件目录,打开工程属性面板->属性配置->c/c++->常规

2. 在附加包含目录属性值中输入StaticMath.h头文件所在目录

3. 打开工程属性面板->配置属性->链接器->命令行，输入静态库的完整路径

动态库

动态库的存在是为了弥补静态库的不足

静态库的两个缺点:

• 空间浪费

动态库加载示例:

• 静态库对程序的更新、部署和发布页会带来麻烦。静态库liba.lib更新了，所以使用它的应用程序都需要重新编译、发布给用户（对于玩家来说，可能是一个很小的改动，却导致整个程序重新下载，全量更新）

动态库的特点

• 把对一些库函数的链接载入推迟到程序运行的时期
• 实现进程之间的资源共享(动态库也称之为共享库)
• 程序升级变得简单
• 真正做到链接载入完全由程序员在程序代码中控制->(只显示调用)

动态库加载过程:

Windows创建动态库:

• 在Windows系统下的执行文件格式是PE格式，动态库需要一个DllMain函数做出初始化的入口，在导出函数的声明时需要有_declspec(dllexport)关键字。

• Linux下gcc编译的执行文件默认是ELF格式，不需要初始化入口，亦不需要函数做特别的声明

使用动态库

1. 添加DynamicMath.h头文件目录,打开工程属性面板->配置属性->C/C++->常规，在附加包含目录属性值中，键入DynamicMath.h头文件所在目录的路径

2. 属性面板->配置属性->链接器->常规,附加依赖库目录中输入,动态库所在目录

3. 属性面板->配置属性->链接器->输入,附加依赖库中输入动态库编译出来的DynamicLibrary.lib

静态库和动态库的Lib文件

静态库对应的lib文件叫静态库，动态库对应的lib文件叫导入库

静态库:

本身就包含了实际执行代码、符号表等等

动态库:

实际的执行代码位于动态库中，导入库只包含了地址符号表等，确保程序找到对应函数的一些基本地址信息

动态库的显式调用

Linux下显式调用动态库

#include <dlfcn.h>，提供了下面几个接口：

void * dlopen( const char * pathname, int mode ); // 函数以指定模式打开指定的动态连接库文件，并返回一个句柄给调用进程。

void* dlsym(void* handle,const char* symbol); // dlsym根据动态链接库操作句柄(pHandle)与符号(symbol)，返回符号对应的地址。使用这个函数不但可以获取函数地址，也可以获取变量地址。

int dlclose (void *handle);// dlclose用于关闭指定句柄的动态链接库，只有当此动态链接库的使用计数为0时,才会真正被系统卸载。

const char *dlerror(void);// 当动态链接库操作函数执行失败时，dlerror可以返回出错信息，返回值为NULL时表示操作函数执行成功。

Windows下显式调用动态库

应用程序必须进行函数调用以在运行时显式加载DLL

显式链接到DLL，应用程序必须:

• 调用LoadLibrary(或相似函数),以加载Dll和获取模块句柄
• 调用GetProcAddress,以获取指向Application要调用的每个导出函数的函数指针,应用程序是通过指针调用DLL的函数，编译器不生成外部引用，故无需与导入库链接
• 使用完Dll以后调用FreeLibrary

总结

静态库和动态库的区别:

代码被载入的时刻不同--->生成的文件后缀也不同(静态库.a,lib)、(动态库.so,dll)

• 静态库在程序编译时会被连接到目标代码中，程序运行时将不再需要该静态库，因此体积较大
• 动态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，因此在程序运行时还需要动态库存在，因此代码体积较小