【转】关于动态库和静态库

参考：http://blog.jobbole.com/86852/

因为我只在windows下使用，linux部分就很少说了，总结一下windows下面的相关知识好了：

静态库

之因此成为【静态库】，是由于在连接阶段，会将汇编生成的目标文件.o与引用到的库一块儿连接打包到可执行文件中。所以对应的连接方式称为静态连接。

试想一下，静态库与汇编生成的目标文件一块儿连接为可执行文件，那么静态库一定跟.o文件格式类似。其实一个静态库能够简单当作是一组目标文件（.o/.obj文件）的集合，即不少目标文件通过压缩打包后造成的一个文件。静态库特色总结：

•  静态库对函数库的连接是放在编译时期完成的。
•  程序在运行时与函数库再无瓜葛，移植方便。
•  浪费空间和资源，由于全部相关的目标文件与牵涉到的函数库被连接合成一个可执行文件。

Windows下建立与使用静态库

建立静态库（.lib）

若是是使用VS命令行生成静态库，也是分两个步骤来生成程序：

• 首先，经过使用带编译器选项 /c 的 Cl.exe 编译代码 (cl /c xxx.cpp)，建立名为“xxx.obj”的目标文件。
• 而后，使用库管理器 Lib.exe 连接代码 (lib xxx.obj)，建立静态库xxx.lib

固然，咱们通常不这么用，使用VS工程设置更方便。建立win32控制台程序时，勾选静态库类型；打开工程“属性面板”→”配置属性”→”常规”，配置类型选择静态库。

Build项目便可生成静态库。

 

使用静态库

测试代码Linux下面的同样。有3种使用方法：

方法一：

在VS中使用静态库方法：

• 工程“属性面板”→“通用属性”→“框架和引用”→”添加引用”，将显示“添加引用”对话框。 “项目”选项卡列出了当前解决方案中的各个项目以及能够引用的全部库。 在“项目”选项卡中，选择要添加的库（工程要在解决方案下？）。 单击“肯定

• 添加xxx.h 头文件目录，必须修改包含目录路径。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xxx.h 头文件所在目录的路径或浏览至该目录

若是引用的静态库不是在同一解决方案下的子工程，而是使用第三方提供的静态库lib和头文件，上面的方法设置不了。还有2中方法设置均可行。

方法二：

打开工程“属性面板”→”配置属性”→ “连接器”→ ”命令行”，输入静态库的完整路径便可。

方法三：

• “属性面板”→”配置属性”→“连接器”→”常规”，附加依赖库目录中输入，静态库所在目录；
• “属性面板”→”配置属性”→“连接器”→”输入”，附加依赖库中输入静态库名StaticLibrary.lib

   

动态库

经过上面的介绍发现静态库，容易使用和理解，也达到了代码复用的目的，那为何还须要动态库呢？

为何还须要动态库？

为何须要动态库，其实也是静态库的特色致使。

• 空间浪费是静态库的一个问题。(静态库会嵌入程序中，因此会存在多份拷贝)
• 另外一个问题是静态库对程序的更新、部署和发布页会带来麻烦。若是静态库liba.lib更新了，因此使用它的应用程序都须要从新编译、发布给用户（对于玩家来讲，多是一个很小的改动，却致使整个程序从新下载，全量更新）。

• 动态库在程序编译时并不会被链接到目标代码中，而是在程序运行是才被载入。不一样的应用程序若是调用相同的库，那么在内存里只须要有一份该共享库的实 例，规避了空间浪费问题。动态库在程序运行是才被载入，也解决了静态库对程序的更新、部署和发布页会带来麻烦。用户只须要更新动态库便可，增量更新。

动态库特色总结：

•  动态库把对一些库函数的连接载入推迟到程序运行的时期。
•  能够实现进程之间的资源共享。（所以动态库也称为共享库）
•  将一些程序升级变得简单。
•  甚至能够真正作到连接载入彻底由程序员在程序代码中控制（显示调用）。

Window与Linux执行文件格式不一样，在建立动态库的时候有一些差别。

•  在Windows系统下的执行文件格式是PE格式，动态库须要一个DllMain函数作出初始化的入口，一般在导出函数的声明时须要有_declspec(dllexport)关键字。
•  Linux下gcc编译的执行文件默认是ELF格式，不须要初始化入口，亦不须要函数作特别的声明，编写比较方便。

与建立静态库不一样的是，不须要打包工具（ar、lib.exe），直接使用编译器便可建立动态库。

 

Windows下建立与使用动态库

建立动态库（.dll）

首先，须要一个DllMain函数作出初始化的入口（建立win32控制台程序时，勾选DLL类型会自动生成这个文件）：

 1 // dllmain.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
 2 #include "stdafx.h"
 3  
 4 BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
 5                        DWORD  ul_reason_for_call,
 6                        LPVOID lpReserved
 7                      )
 8 {
 9     switch (ul_reason_for_call)
10     {
11     case DLL_PROCESS_ATTACH:
12     case DLL_THREAD_ATTACH:
13     case DLL_THREAD_DETACH:
14     case DLL_PROCESS_DETACH:
15         break;
16     }
17     return TRUE;
18 }

 

一般在导出函数的声明时须要有_declspec(dllexport)关键字：

#ifdef XXX_EXPORTS
#define XXX_API __declspec(dllexport)
#else
#define XXX_API __declspec(dllimport)
#endif

 

 

生成动态库须要设置工程属性，打开工程“属性面板”→”配置属性”→”常规”，配置类型选择动态库。

Build项目便可生成动态库。

使用动态库

 

方法一：

• 工程“属性面板”→“通用属性”→“框架和引用”→”添加引用”，将显示“添加引用”对话框。“项目”选项卡列出了当前解决方案中的各个项目以及能够引用的全部库。 在“项目”选项卡中，选择动态库（工程也是要在项目中？）。 单击“肯定

• 添加XXX.h 头文件目录，必须修改包含目录路径。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XXX.h 头文件所在目录的路径或浏览至该目录

方法二：

•  “属性面板”→”配置属性”→“连接器”→”常规”，附加依赖库目录中输入，动态库所在目录

• “属性面板”→”配置属性”→“连接器”→”输入”，附加依赖库中输入动态库编译出来的XXX.lib

这里可能你们有个疑问，动态库怎么还有一个XXX.lib文件？即不管是静态连接库仍是动态连接库，最后都有lib文件，那么二者区别是什么呢？其实，两个是彻底不同的东西。

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】。实际上静态库自己就包含了实际执行代码、符号表等等，而对于导入库而言，其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

上面介绍的动态库使用方法和静态库相似属于隐式调用，编译的时候指定相应的库和查找路径。其实，动态库还能够显式调用。【在C语言中】，显示调用一个动态库垂手可得！

在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。为显式连接到 DLL，应用程序必须：

• 调用 LoadLibrary（或类似的函数）以加载 DLL 和获取模块句柄。
• 调用 GetProcAddress，以获取指向应用程序要调用的每一个导出函数的函数指针。因为应用程序是经过指针调用 DLL 的函数，编译器不生成外部引用，故无需与导入库连接。
• 使用完 DLL 后调用 FreeLibrary。

显式调用C++动态库注意点

对C++来讲，状况稍微复杂。显式加载一个C++动态库的困难一部分是由于C++的name mangling；另外一部分是由于没有提供一个合适的API来装载类，在C++中，您可能要用到库中的一个类，而这须要建立该类的一个实例，这不容易作到。

name mangling能够经过extern “C”解决。C++有个特定的关键字用来声明采用C binding的函数：extern “C” 。用 extern “C”声明的函数将使用函数名做符号名，就像C函数同样。所以，只有非成员函数才能被声明为extern “C”，而且不能被重载。尽管限制多多，extern “C”函数仍是很是有用，由于它们能够象C函数同样被dlopen动态加载。冠以extern “C”限定符后，并不意味着函数中没法使用C++代码了，相反，它仍然是一个彻底的C++函数，可使用任何C++特性和各类类型的参数。

 

总结

两者的不一样点在于代码被载入的时刻不一样。

•  静态库在程序编译时会被链接到目标代码中，程序运行时将再也不须要该静态库，所以体积较大。
•  动态库在程序编译时并不会被链接到目标代码中，而是在程序运行是才被载入，所以在程序运行时还须要动态库存在，所以代码体积较小。

动态库的好处是，不一样的应用程序若是调用相同的库，那么在内存里只须要有一份该共享库的实例。带来好处的同时，也会有问题！如经典的DLL Hell问题，关于如何规避动态库管理问题，能够自行查找相关资料。