Quelles sont les différences entre les bibliothèques de liens statiques et les bibliothèques de liens dynamiques sous Linux ?

Différence : 1. Le suffixe de la bibliothèque dynamique est ".so" et le suffixe de la bibliothèque statique est ".a". Si la bibliothèque de fonctions dynamiques change, le programme n'a pas besoin d'être recompilé, mais si la bibliothèque de fonctions statiques change, le programme doit être recompilé. 3. Par rapport aux bibliothèques statiques, les bibliothèques dynamiques ne sont pas compilées dans le code cible lors de la compilation. Le programme de l'utilisateur n'appelle les fonctions correspondantes dans la bibliothèque de fonctions que lorsqu'il exécute les fonctions pertinentes. Par conséquent, le fichier exécutable généré par la bibliothèque de fonctions dynamiques est relativement. petit.

1. Le concept de base des bibliothèques :

Il existe un grand nombre de bibliothèques aussi bien sur les plateformes Windows que Linux. Les bibliothèques sont essentiellement des formes binaires de code exécutable qui peuvent être chargées en mémoire et exécutées par le système d'exploitation. En raison de différences fondamentales entre Windows et Linux, les binaires des bibliothèques de ces deux plates-formes sont incompatibles. Cela peut être simplement compris comme l'empaquetage des fichiers cibles de ces fonctions couramment utilisées et la fourniture d'interfaces de fonctions correspondantes pour faciliter l'utilisation des programmeurs. Lorsque vous utilisez une fonction, il vous suffit d'inclure le fichier d'en-tête correspondant. Les bibliothèques dynamiques et les bibliothèques statiques sont utilisées différemment, et leurs suffixes sont également différents selon les plates-formes.

Sous WINDOWS : le suffixe .dll est une bibliothèque dynamique, le suffixe .lib est une bibliothèque statique ;

Sous LINUX : .so后缀为动态库，.aLe suffixe est une bibliothèque statique ;

2. Bibliothèque statique et liaison statique

Bibliothèque statique :

En termes simples, une bibliothèque statique est une collection de fichiers compressés et compressés par plusieurs fichiers cibles. Par exemple, dans notre programmation quotidienne, si nous devons utiliser la fonction printf, nous devons inclure le fichier de bibliothèque stdio.h. Lors de l'utilisation de strlen, nous devons inclure le fichier de bibliothèque string.h. Cependant, si nous compilons directement le fichier. code source de la fonction correspondante pour former .o Nous fournir des fichiers directement entraînera de grands inconvénients dans notre gestion et notre utilisation, nous pouvons donc utiliser le programme de compression "ar" pour compresser ces fichiers cibles ensemble pour former un fichier de bibliothèque statique libx.a.

Remarque : Format de nom de bibliothèque statique : lib + "nom de la bibliothèque" + .a (suffixe) Exemple : libadd.a est une bibliothèque statique appelée add

Lien statique :

Code de bibliothèque statique C'est lié au fichier exécutable lors de la compilation et de la liaison, et le programme ne s'appuie plus sur des bibliothèques statiques lors de son exécution. Liez simplement le fichier de bibliothèque et le fichier généré par la compilation du programme pour générer un fichier exécutable.

Prenons un exemple pour apprendre à compiler et lier les fichiers d'en-tête et les codes que nous avons écrits en même temps, et enfin générer un fichier exécutable :

/main.c/

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

int main()
{
	int ret = add(3, 4);
	printf("3 + 4 = %d\n",ret);

	return 0;
}

/add.c/

#include "add.h"

int add( int x, int y)
{	
	return x + y;
}


/add.h/

#pragma once
#include <stdio.h>

int add( int x, int y);

/Makefile/

main : main.c libadd.a
	gcc main.c -L . -ladd -o main
	//-L为指定路径 .为当前目录下 -l+库名字，编译器可在指定目录下自己寻找名为add的库文件
	
libadd.a : 
	gcc -c add.c -o add.o
	
	//ar -rc将多个编译后的文件打包为一个静态库文件
	ar -rc libadd.a add.o

.PHONY:clean
clean:
	rm main libadd.a

Capture d'écran de sortie après make :

Inconvénients :

1. Gaspillage de mémoire et d'espace disque : La liaison statique est un sérieux gaspillage de mémoire et d'espace disque de l'ordinateur.

Supposons que la taille d'une bibliothèque statique en langage C soit de 1 Mo et qu'il y ait 100 fichiers dans le système qui doivent utiliser la bibliothèque. Si une liaison statique est utilisée, 100 Mo de mémoire seront gaspillés. le sera encore plus. Par exemple, comme indiqué ci-dessous : Le programme 1 et le programme 2 doivent utiliser Lib.o. Si une liaison statique est utilisée, deux copies de ce fichier seront stockées dans la mémoire physique.

2. Problème de mise à jour :

Par exemple, si un programme se compose de 20 modules, chaque module fait 1 Mo, puis lors de la mise à jour d'un module, l'utilisateur doit retélécharger l'intégralité du programme de 20 Mo.

3. Bibliothèque dynamique et lien dynamique

Bibliothèque dynamique :

Le programme lie le code de la bibliothèque dynamique uniquement lorsqu'il est en cours d'exécution, et plusieurs programmes partagent le code de la bibliothèque. Un fichier exécutable lié à une bibliothèque dynamique ne contient qu'un tableau des adresses d'entrée de fonction qu'il utilise, plutôt que l'intégralité du code machine du fichier cible où se trouve la fonction externe.

Remarque : Format de nom de bibliothèque dynamique : lib + "nom de la bibliothèque" + .so (suffixe) Exemple : libadd.so est une bibliothèque dynamique appelée add

En raison de la difficulté de mise à jour des modules, la liaison dynamique est proposée comme alternative à la liaison statique. L'idée de base de la mise en œuvre est de diviser le programme en parties relativement indépendantes selon les modules et de les relier entre elles pour former un programme complet lorsque le programme est en cours d'exécution, au lieu de relier tous les modules du programme en un seul module de programme comme une liaison statique pour exécuter le fichier. . Ainsi, la liaison dynamique reporte le processus de liaison jusqu'à l'exécution.

同样，假如有程序1，程序2，和Lib.o三个文件，程序1和程序2在执行时都需要用到Lib.o文件，当运行程序1时，系统首先加载程序1，当发现需要Lib.o文件时，也同样加载到内存，再去加载程序2当发现也同样需要用到Lib.o文件时，则不需要重新加载Lib.o，只需要将程序2和Lib.o文件链接起来即可，内存中始终只存在一份Lib.o文件。

动态库和动态链接的例子依然使用上面的代码，输出结果也相同，唯一需要改变的就是Makefile文件。

/Makefile/
main : main.c libadd.so
	gcc main.c -L . -ladd -o main

libadd.so : 
	gcc -fPIC -shared add.c -o libadd.so
	//-shared表示输出结果是共享库类型的  -fPIC表示使用地址无关代码奇数来生产输出文件
	
.PHONY:clean
clean:
	rm main libadd.so

• 当我们生成可执行文件后，可使用ldd命令查看该可执行文件所依靠的动态库。

• Windows和Linux下库文件后缀不同的根本原因是两者文件格式不同。在Linux系统中，我们可以通过使用file命令来检测动态库的文件类型，而其实这些动态库都是以ELF格式存储的。ELF动态链接文件被称为动态共享对象(DSO,Dynamic Shared Objects)，简称共享对象；在windows下，动态链接文件被称为动态链接库（Dynamic Linking Library），也就是.dll文件后缀的全称。

优点：

• ①毋庸置疑的就是节省内存；

• ②减少物理页面的换入换出；

• 升级某个模块时，通常只需覆盖对应的旧目标文件。新版本的目标文件会被自动装载到内存中并且链接起来；

• ④程序在运行时可以动态的选择加载各种程序模块，实现程序的扩展。

四、静态库和动态库的区别

1. 静态库

这类库的名字一般是 libxxx.a ；利用静态函数库编译成的文件比较大，因为整个 函数库的所有数据都会被整合进目标代码中，他的优点就显而易见了，即编译后的执行程序不需要外部的函数库支持，因为所有使用的函数都已经被编译进去了。如果静态函数库发生更改，那么你的程序需要重新编译，所以这也会成为他的不足之处。

2. 动态库

这类库的名字一般是 libxxx.so ;相对于静态函数库，动态函数库在编译的时候并没有被编译进目标代码中，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，因此动态函数库所产生的可执行文件比较小。为使程序能够正常运行，需要在程序的运行环境中提供相应的函数库，因为该库无法被整合进程序，而是在程序运行时动态地申请和调用。动态函数库的更新方便，因为它的修改不会影响你的程序。

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