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Dynamic Link 和 Static Link
Dynamic Link 即动态链接,Static Link 即静态链接。
动态链接库
目标程序通常都不是独立个体,生成程序时都需要链接其他的库,要用到其他库的代码。对于多个程序同时运行而言,内存中就可能有同一个库的多个副本,占用了太多内存而干的活差不多。
为了优化内存运用效率,引入了动态链接库(Dynamic Link Library),或叫共享库(Shared Object)。使用动态链接库时,内存中只需要一份该库文件,其他程序要使用该库文件时,只要链接过来就行了。由于动态库文件外置,链接到动态库的目标程序相对比较小,因为剥离了大量库代码,而只需要一些链接指针。
使用动态库,也意味着程序需要链接到如 *.dll 或 *.so 文件,得提前装好动态库文件,然后目标程序才能正常运行。
静态链接库
静态库就是将链接库的代码和自己编写的代码都编译链接到一块,链接到静态库的程序通常比较大,但好处是运行时依赖的库文件很少,因为目标程序自己内部集成了很多库代码。
库文件后缀
Linux/Unix 系统里静态库扩展名一般是 .a,动态库扩展名一般是 .so 。Windows 系统里 VC 编译器用的静态库扩展名一般是 .lib,动态库扩展名一般是 .dll 。
MinGW 比较特殊,是将 GNU 工具集和链接库从 Linux/Unix 系统移植到 Windows 里, 有意思的情况就出现了,MinGW 使用的静态库扩展名为 .a ,而其动态库扩展名则为 .dll, .a 仅在生成目标程序过程中使用,.dll 则是在目标程序运行时使用。
Explicit Linking 和 Implicit Linking
Explicit Linking 即显式链接,Implicit Linking 即隐式链接,这两种都是动态链接库的使用方式。
动态链接库通常都有其导出函数列表, 告知其他可执行程序可以使用它的哪些函数。可执行程序使用这些导出函数有两种方式:一是在运行时使用主动加载动态库的函数,Linux 里比如用 dlopen 函数打开并加载动态库,Windows 里一般用 LoadLibrary 打开并加载动态库,只有当程序代码执行到这些函数时,其参数里的动态库才会被加载,这就是显式链接。显式链接方式是在运行时加载动态库,其程序启动时并不检查这些动态库是否存在。
隐式链接是最为常见的,所有的编译环境默认都是采用隐式链接的方式使用动态库。隐式链接会在链接生成可执行程序时就确立依赖关系,在该程序启动时,操作系统自动会检查它依赖的动态库,并一一加载到该程序的内存空间,程序员就不需要操心什么时候加载动态库了。比如 VC 编译环境,链接时使用动态库对应的 .lib 文件(包含动态库的导出函数声明,但没有实际功能代码),在 .exe 程序运行前系统会检查依赖的 .dll,如果找不到某个动态库就会出现类似下图对话框:
MinGW 是将动态库的导出函数声明放在了 .a 文件里,程序运行依赖的动态库也是 .dll 。
请注意,VC 链接器使用的 .lib 文件分两类,一种是完整的静态库,体积比较大,另一种是动态库的导出声明,体积比较小。MinGW 链接器使用的 .a 文件也是类似的,Qt 官方库都是按照动态库发布的,静态库只有自己编译才会有。
| 静态库 | 动态库 |
Linux/ Unix | .a | .so |
windows | .lib | .dll |
MinGW | .a | .dll |