C++靜態庫與動態庫的區別

在平常開發中，其實大部分時間咱們都會和第三方庫或系統庫打交道。在 Android 開發音視頻開發領域，通常會用到 FFmepg、OpenCV、OpenGL 等等開源庫, 咱們通常都會編譯成動態庫共咱們程序使用。對於類 unix 系統，靜態庫爲 .a， 動態庫爲 .so。而 windows 系統靜態庫爲 .lib， 動態庫爲.dll。

靜態連接庫

回顧程序編譯的四個步驟：

預編譯 -> 編譯 -> 彙編 -> 連接

靜態庫和動態庫就是在連接階段行爲不一樣，靜態庫會在連接階段將彙編生成的目標文件 .o 與引用的庫一塊兒連接打包到可執行文件中。靜態庫其實就是一系列目標文件的集合，能夠用 ar 工具打包生成。靜態庫特色有：

• 靜態庫對函數的連接在編譯時期完成
• 程序在運行時與函數庫再無關係
• 浪費資源空間，由於全部相關的目標文件都會被連接到一個可執行文件中

咱們來看一個例子:

// 頭文件 Math.hpp
#ifndef Math_hpp
#define Math_hpp

#include <stdio.h>

extern int add(int a, int b);


#endif /* Math_hpp */

複製代碼

// Math.hpp 實現文件
#include "Math.hpp"

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


複製代碼

// main.cpp main 函數入口
#include <iostream>

extern int add(int a, int b);

int main(int argc, const char * argv[]) {
    // insert code here...
    
    using std::cout;
    using std::endl;

    cout << "add 2 3: " << add(2, 3) << endl;

    
    return 0;
}

複製代碼

使用 clang 生成編譯成目標文件

clang++ -c Math.cpp

接着使用 ar 命令打包目標文件，生成靜態庫文件 libmath.a

ar -r libmath.a Math.o

ar 命令有一些經常使用參數：

• -t: 按順序顯示歸檔中的文件名
• -d: 從歸檔中刪除指定文件

連接靜態庫

clang++ main.cpp -L. -lmath -o main

生成成功後，執行 ./main 執行

解釋下參數：

• -L: 表示要連接的庫所在目錄，若是不指定就會在系統 usr/lib 或 usr/local/lib 下查找
• -l: 指定連接時的動態庫或靜態庫，若是有動態將會優先被連接

動態連接庫

使用動態庫的緣由，正式由於靜態庫很耗費內存空間，而且靜態庫更新簡直是災難，若是庫源碼發生變更，那麼靜態庫將不得不從新生成。

動態庫特色以下：

• 延遲加載一些庫函數，既用到才加載
• 動態庫能夠同時被多個程序共享，節省內存

藉着上面的例子，顯示動態庫的使用，首先，生成動態連接庫文件

clang++ Math.o -shared -fPIC -Wall -o libmath.so

生成動態連接庫文件後，再使用以下命令生成可執行文件

clang++ main.cpp -L. -lmath -o main

執行 ./main

參數說明：

• -shared: 表示生成的是動態連接庫
• -fPIC: 生成位置獨立的代碼，用於編譯共享庫。在任意內存空間均可以被加載
• -Wall: 生成全部警告信息