静态库和动态库的区别

静态库（Static Library）和动态库（Dynamic Library，也称共享库）是两种不同的代码复用方式，它们在链接方式、内存占用、更新维护等方面有显著区别。以下是详细对比：

1. 核心区别对比

特性	静态库（.a/.lib）	动态库（.so/.dll）
文件格式	扩展名 .a（Linux）、.lib（Windows）	扩展名 .so（Linux）、.dll（Windows）
链接时机	编译时直接嵌入到可执行文件中	运行时由系统动态加载
内存占用	每个程序独立包含库代码，占用更多内存	多个程序共享同一库，内存占用更少
可执行文件大小	较大（包含库代码）	较小（仅保留库引用）
部署便捷性	无需额外部署库文件	需确保目标系统存在对应动态库
更新维护	需重新编译整个程序	只需替换库文件，程序无需重新编译
加载速度	启动快（无运行时加载开销）	启动稍慢（需加载动态库）
兼容性问题	无依赖问题	需处理版本冲突（如 libfoo.so.1 vs libfoo.so.2）

2. 工作原理

静态库

• 编译时：链接器（ld）将静态库的代码直接复制到最终的可执行文件中。
• 结果：生成一个独立的、自包含的二进制文件。

gcc main.c -o app -lmylib  # 链接静态库 libmylib.a

动态库

• 编译时：链接器仅记录库的符号引用（如函数名），不复制代码。
• 运行时：操作系统动态加载器（如 ld-linux.so）在程序启动时加载共享库。

gcc main.c -o app -lmylib  # 链接动态库 libmylib.so

3. 使用场景

优先选择静态库的情况

• 需要独立分发（如单文件命令行工具）。
• 目标环境缺乏动态库依赖（如嵌入式系统）。
• 追求极致启动性能（如高频调用的工具）。

优先选择动态库的情况

• 多个程序共享同一库（如系统库 libc.so）。
• 需要热更新（如插件系统、服务器程序）。
• 减少磁盘和内存占用（如大型应用依赖公共库）。

4. 实际示例

静态库创建与使用

# 创建静态库
gcc -c mylib.c -o mylib.o
ar rcs libmylib.a mylib.o

# 编译链接静态库
gcc main.c -o app -L. -lmylib

动态库创建与使用

# 创建动态库
gcc -shared -fPIC mylib.c -o libmylib.so

# 编译链接动态库
gcc main.c -o app -L. -lmylib

# 运行时指定库路径
export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH
./app

5. 优缺点总结

类型	优点	缺点
静态库	独立性强、性能好、无依赖问题	体积大、更新需重新编译
动态库	节省资源、支持热更新、便于维护	依赖环境、可能有版本冲突

6. 如何选择？

• 选静态库：小型工具、嵌入式开发、无依赖环境。
• 选动态库：大型应用、系统级开发、多程序共享场景。

通过合理选择库类型，可以平衡性能、维护成本和部署复杂度。