【C/C++】动态库和静态库

左手的ㄟ右手 2024-02-21 09:27 19阅读 0赞

在软件开发中，库（Library）是重要的构建模块，可以提供可重用的代码和功能。动态库和静态库是两种常见的库文件形式。本文将介绍两种库的定义,并给出动态库和静态库的编译示例。

## 静态库与动态库的定义 ##

### 静态库 ###

静态库（Static Library）是一种库文件形式，它在编译时完整地复制到最终的可执行文件中。静态库的代码与应用程序的代码合并成一个独立的可执行文件。在链接时，链接器将静态库的代码与应用程序的代码合并，生成一个包含库代码的可执行文件。静态库的代码在编译时已经确定，无需额外加载，并且每个应用程序包含一份完整的库代码。

### 动态库 ###

动态库（Dynamic Library）是一种库文件形式，它在编译时只记录对库中函数和符号的引用，并不将库的代码复制到最终的可执行文件中。动态库在运行时被加载到内存中，并通过动态链接器与应用程序建立关联，以供应用程序调用。动态库的加载发生在运行时，因此需要额外的加载步骤。动态库在内存中只加载一份，可以被多个应用程序共享。

### 示例 ###

下面是一个具体的示例，展示如何创建和使用静态库和动态库。

假设我们有一个简单的数学库，其中包含两个函数：add() 和 subtract()，用于执行加法和减法操作。

#### 创建和使用静态库的示例 ####

1.  创建数学库的源代码文件 `math.c`：

// math.c
    
    int add(int a, int b) {
        
        return a + b;
    }
    
    int subtract(int a, int b) {
        
        return a - b;
    }

1.  编译数学库为静态库 `libmath.a`（在 Linux 和 macOS 上）：

$ gcc -c math.c -o math.o
    $ ar rcs libmath.a math.o

1.  创建一个使用静态库的应用程序 `main.c`：

// main.c
    #include <stdio.h>
    
    // 静态库的函数声明
    extern int add(int a, int b);
    extern int subtract(int a, int b);
    
    int main() {
        
        int result1 = add(5, 3);
        int result2 = subtract(10, 4);
    
        printf("Addition result: %d\n", result1);
        printf("Subtraction result: %d\n", result2);
    
        return 0;
    }

1.  编译并链接应用程序与静态库：

$ gcc main.c -o app -L. -lmath

1.  运行应用程序：

$ ./app

输出：

Addition result: 8
    Subtraction result: 6

#### 创建和使用动态库的示例 ####

1.  创建数学库的源代码文件 `math.c`（与静态库示例中的代码相同）。
2.  编译数学库为动态库 `libmath.so`（在 Linux 和 macOS 上）：

$ gcc -shared -fpic math.c -o libmath.so

1.  创建一个使用动态库的应用程序 `main.c`（与静态库示例中的代码相同）。
2.  编译并链接应用程序与动态库：

$ gcc main.c -o app -L. -lmath

1.  运行应用程序之前，需要将动态库路径添加到运行时库搜索路径，或者将动态库复制到系统库路径中，或者设置 `LD_LIBRARY_PATH` 环境变量。假设当前目录为动态库所在的目录，可以使用以下命令运行应用程序：