静态库和动态库的制作使用与区别

1.什么是静态库

静态库是指在应用中，有一些公共代码是需要反复使用，就把这些代码编译为“库”文件；在链接步骤中，连接器将从库文件取得所需的代码，复制到生成的可执行文件中的这种库。

1.1命名方式：

静态库的文件名命名方式是“libxxx.a”，库名前面加“lib”,windows和linux下后缀都用的是“.a”,“xxx”为静态库名。

1.2链接时间：

编译过程中被载入程序

1.3连接方式：

静态库的链接是将整个函数库的所有数据都整合进了目标代码。

1.4 优缺点：

·优点：这样做的一个优点就是可执行程序可以直接运行，不再需要外部函数库的支持，因为所有函数都已经被编进去了。运行效率较高。

·缺点：假如多个程序使用同一个静态库，等同于多段相同的代码分别保存在不同的可执行程序中，变相占用了更多的内存空间。而且如果所使用的静态库发生更新改变，你的程序必须重新编译。

2.什么是动态库

动态库就是编译程序时，可执行程序中只保存对应的函数的引用表，只有到程序执行时，再链接对应的库。

2.1命名方式：

动态库的命名方式与静态库类似，前缀相同为“lib”，linux下后缀名为“.so(shared object)”即libxxx.so；而windows 下后缀名为“.dll(dynamic link library)”即libxxx.dll.

2.2链接时间和方式：

动态库在编译的时候并没有被编译进目标代码，而是当你的程序执行到相关函数时才调用该函数库里的相应函数。

2.3 优缺点：

·优点：多个可执行程序共用同一个库，节省内存。且动态库的改变并不影响 你的程序，所以动态函数库升级比较方便。

·缺点：因为函数库并没有整合进程序，所以程序的运行环境必须提供相应的库，运行可执行程序需要额外做一次链接操作，执行速度会相对慢一些。

3.使用方法

• -o: 指定编译生成可执行文件名
• -I:指定头文件的路径（这里是大写i）
• -l:指定所需链接库的库名（这里是L的小写）
• -L:指定链接所需要的库所在的路径
• -static:静态链接

 

程序演示：

 

main.c

 13 #include<stdio.h>
 14 #include "test.h"
 15 int main(int argc ,char **argv)
 16 {
 17     printf("sum = %d\n",sum(4,6));
 18     printf("avg= %d\n",avg(4,6));
 19     return 0;
 20 }

sum.c

int sum (int a,int b)
{
        return a+b;
}

avg.c

int avg(int a,int b)
{
        return (a+b)/2;
}

test.h

#ifndef _TEST_H_
#define _TEST_H_
extern int sum(int a,int b);
extern int avg(int a,int b);

#endif

3.1制作静态库

gcc -c avg.c sum.c
ar -crs libstatic.a avg.o sum.o

3.2制作动态库

gcc -fpic -shared sum.c avg.c -o libshared.so

运行时往往会出现这样的报错 ，那么这是为什么呢？

 

原因是：Linux下在运行程序时，会默认到 /lib、/lib64、/usr/lib以LD_LIBRARY_PATH环境变量指定的路径下查找所需的动态库下查找所需的动态库文件，如果没有则抛错。而这时libshared.so并不在系统库路径下，所以会出错。我总结了以下四种解决方法：

(1)将所需要的libshared.so文件拷贝到/usr/lib路径下，当然这需要root权限。

(2)使用export命令在LD_LIBRARY_PATH环境变量中添加该动态库所在的路径，注意该命令只是临时生效，环境变量都是临时生效的，重启后失效。另外指定的路径必须是绝对路径；(用pwd命令查看绝对命令)。

(3) 可以用vim ~/.bashrc将路径加进shell配置文件里 source ~/.bashrc 生效命令或者重启都可以。因为每次启动用户账号，该用户的shell配置文件都会重新运行一次，所以使用该方法不用每次都设置。

(3) 在编译时添加 -Wl,-rpath,/your/lib/path/ (-Wl,-R /your/lib/path/)

在gcc中使用ld链接选项时，需要在选项前面加上前缀-Wl(小写L), -R(或-rpath)指定程序运行时库的路径。注意: 这个方法优点是不需要更改环境变量或者拷贝动态库到系统路径下, 它的缺点是只要更改了动态库, 那么就需要重新编译（就这一点而言类似于静态库）。

//对于本例子：
gcc main.c -o test -Wl,-R(运行时库的路径) -lshared -L库的路径 -I头文件路径

4.二者的区别总结

前面对于静态库动态库的介绍已经说明了两者的区别，在此归纳为以下三点：

生成可执行文件大小、可执行文件执行速度、库生效方式。

总结而言：静态库牺牲了空间效率，换取了时间效率；动态库牺牲了时间效率，换取了空间效率。没有好坏区别，只看具体需要。