什麼是庫?
庫是寫好的現有的,成熟的,可以復用的**。現實中每個程式都要依賴很多基礎的底層庫,不可能每個人的**都從零開始,因此庫的存在意義非同尋常。
本質上來說庫是一種可執行**的二進位制形式,可以被作業系統載入記憶體執行。庫有兩種:靜態庫(.a、.lib)和動態庫(.so、.dll)。 windows上對應的是.lib .dll linux上對應的是.a .so
在這裡先介紹下linux下的gcc編譯的幾個選項
g++ -c hellospeak.cpp
會將hellospeak.cpp 選項 -c 用來告訴編譯器編譯源**但不要執行鏈結,輸出結果為物件檔案。檔案預設名與原始碼檔名相同,只是將其字尾變為 .o。例如,上面的命令將編譯原始碼檔案hellospeak.cpp 並生成物件檔案 hellospeak.o;
$ g++ hellospeak.cpp speak.cpp -o hellospeak
如果沒有-o和後面的引數,編譯器採用預設的 a.out
本例中就會生成hellospeak 這樣的可執行程式
圖:編譯過程
靜態庫
之所以成為【靜態庫】,是因為在鏈結階段,會將彙編生成的目標檔案.o與引用到的庫一起鏈結打包到可執行檔案中。因此對應的鏈結方式稱為靜態鏈結。
試想一下,靜態庫與彙編生成的目標檔案一起鏈結為可執行檔案,那麼靜態庫必定跟.o檔案格式相似。其實乙個靜態庫可以簡單看成是一組目標檔案(.o/.obj檔案)的集合,即很多目標檔案經過壓縮打包後形成的乙個檔案。靜態庫特點總結:
l 靜態庫對函式庫的鏈結是放在編譯時期完成的。
l 程式在執行時與函式庫再無瓜葛,移植方便。
linux下建立與使用靜態庫
linux靜態庫命名規則
linux靜態庫命名規範,必須是"lib[your_library_name].a":lib為字首,中間是靜態庫名,擴充套件名為.a。
建立靜態庫(.a)
通過上面的流程可以知道,linux建立靜態庫過程如下:
l 首先,將**檔案編譯成目標檔案.o(staticmath.o)
g++ -c staticmath.cpp
注意帶引數-c,否則直接編譯為可執行檔案
l 然後,通過ar工具將目標檔案打包成.a靜態庫檔案
ar -crv libstaticmath.a staticmath.o
生成靜態庫libstaticmath.a。
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動態庫
通過上面的介紹發現靜態庫,容易使用和理解,也達到了**復用的目的,那為什麼還需要動態庫呢?
為什麼還需要動態庫?
為什麼需要動態庫,其實也是靜態庫的特點導致。
l 空間浪費是靜態庫的乙個問題。
動態庫在程式編譯時並不會被連線到目標**中,而是在程式執行是才被載入。不同的應用程式如果呼叫相同的庫,那麼在記憶體裡只需要有乙份該共享庫的例項,規避了空間浪費問題。動態庫在程式執行是才被載入,也解決了靜態庫對程式的更新、部署和發布頁會帶來麻煩。使用者只需要更新動態庫即可,增量更新。
動態庫特點總結:
l 動態庫把對一些庫函式的鏈結載入推遲到程式執行的時期。
l 可以實現程序之間的資源共享。(因此動態庫也稱為共享庫)
l 將一些程式公升級變得簡單。
l 甚至可以真正做到鏈結載入完全由程式設計師在程式**中控制(顯示呼叫)。
window與linux執行檔案格式不同,在建立動態庫的時候有一些差異。
l 在windows系統下的執行檔案格式是pe格式,動態庫需要乙個dllmain函式做出初始化的入口,通常在匯出函式的宣告時需要有_declspec(dllexport)關鍵字。
l linux下gcc編譯的執行檔案預設是elf格式,不需要初始化入口,亦不需要函式做特別的宣告,編寫比較方便。
與建立靜態庫不同的是,不需要打包工具(ar、lib.exe),直接使用編譯器即可建立動態庫。
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