静态库和动态库详解
来源:互联网 发布:支持spi的读卡器淘宝 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 06:34
静态库和动态库详解
静态库和动态库的一些道道还是需要仔细的了解,否则从事linux和windows开发,总会出问题,例如用Visual Studio 2015企业版安装插件(VC_Linux即Visual C++ for Linux Development)可以连接linux,进行编写linux下的程序,若是不懂静态库和动态库的制作,就编译不通过,自然会抱怨网络教程怎么会如此惨淡。
1. 基本概念:
a) 库的概念
库是一种可执行代码的二进制形式,可以被操作系统(win,unix)载入内存执行。
库是写好的,可以复用的,每个程序都要依赖很多基础的底层库,库封装了太多的接口,不可能每一个人的代码都是从零开始的,因此库的存在意义非同寻常,常用静态库和动态库,就会多了解到c语言的接口封装的。
win和unix两个大型平台,存在着大量的库,二者的二进制编码是不兼容的。win下的和linux不同,本文重在linux下,不要被误解。win下就是lib和dll,linux下就是.a,.so,你通常能在windows下的程序中(QQ,360安全卫士)看见dll,但是很难见到lib。
b) linux下的标准库三种链接方式:
l 全静态:-static –pthread –lrt –ldl
n 优点:不会发生linux不同版本不兼容的情况
n 缺点:生成的文件较大
l 全动态库: -pthread –lrt –ldl
n 优点:生成的可执行程序最小
n 缺点:容易发生不兼容问题
l 半静态:-static –libgcc –L –pthread –lrt –ldl
n 优点:灵活,结合了全静态和全动态两种优点
n 缺点:比较难识别的哪些库容易发生不兼容问题,目前,只能依靠经验积累。
c) 库的种类
linux下库有2种:静态库(.a,.lib)和动态库(共享库.so,.dll)
所谓的静态和动态是指链接,一个程序在运行时,调用到别的库文件的函数,就是链接。
下图将一个程序编译成可执行程序的一般步骤:
图1.1 编译过程
静态库和动态库的区别来自于链接阶段,如何处理库,链接成可执行程序,分别称为静态链接方式、动态链接方式。
由于二者代码被载入时刻不同,那么有什么分别呢?
静态库的代码在编译过程中已经被 完整的拷贝 载入到可执行程序,体积较大,被使用多次,就会有N份冗余拷贝。一旦这个使用静态库的程序,就会连接到程序所需的函数,然后将它们拷贝到执行文件,一旦连接成功,这个静态库就不再需要了。也就说:静态库的静态链接表示静态性,在编译连接之后,lib,.a库中的所需要的函数都已经在执行程序中了,也就是一直存在,也就是再调用这个库中的函数,不再需要加载了,没有依赖性了。换言之:生成执行程序之后,lib库就没有作用了。如果静态里面的函数发生了变化,整个应用程序也要发生重新编译。
共享库的代码是在可执行程序时才会载入到内存中,在编译过程之中仅仅做简单的引用,代码体积较小,链接时不复制,程序运行时由操作系统动态加载到内存之中,供程序调用,系统只会加载一次,多个程序可以共用,节省了内存。程序对动态库具有依赖性,需要手动加入动态库。如果函数发生了变化,只需要重新编译动态库即可,不会影响到你的程序,所以动态库的升级和更新比较方便
换言之:程序运行时,程序必须加入动态库才可以运行。需要一个动态库就加载一个,需要几个就加载几个,没有找到就不能运行程序。而静态库就是把这些库放在可执行文件中,造成体积较大。而不另外加载其余的文件,所拥有的静态库也都可以删除了。
为什么静态库体积较大,就是把静态库放入到了可执行文件中了。
那有人会问,为什么不加载源文件,放什么静态库和动态库呢?.c.cpp,这些不直接编译就可以了吗?
答案就是:别人不想让你看到源码,就给你个接口,供你使用。而你要使用,就要么让可执行文件大点,要么就是加载很多.dll和.so动态库文件了。
共同点:为了不暴露源代码,程序员们想出了封装库这种方法。静态库和动态库都是闭源库,只能拿来满足某个功能的使用,不会暴露出内部的具体代码信息。开源库,就是你可以看见里面具体是如何实现的,github里面有大量的第三方库,可以学习学习。
区别:静态库就是直接将需要的代码放进可执行程序中,而动态库就是在需要调用其中的某个函数时,根据函数的映射表(调用函数先后次序),找到该函数,就调到堆或者栈去处理了。
做成静态库可执行文件较大,但不必附带库,做成动态库可执行文件本身比较小,但是需要依赖库
在网络上,流行的只有两个操作系统平台unix和windows,别管linux,那是属于unix的一种,暂且论为一种好吧。
unix下使用ar工具、windows下,vs使用lib.exe,将目标文件压缩在一起,并且对库(函数)进行编号和索引,以便于查找和检索。如图所示:
静态库的制作和使用:
文件格式:win下.lib、linux下 .a
1. linux下命名格式:
l 以lib开头
l 静态库名称xxx
l 以.a结尾
l 所以命名为libxxx.a
2静态库的描述:
l 优点: 寻址方便,速度快,库被打包到可执行程序中,直接发布可执行程序即可使用,无需附带静态库文件.a
l 静态库的代码在编译过程中已经被载入可执行程序,体积较大,如果静态函数被改变了,你的程序必须重新来进行编译
l 使用场合:在核心程序上使用,保证速度,可忽视空间,主流用于80,90时代,现在很少用
3.静态库的制作:
l 得到*.o的文件(编译成目标文件.o,带参数-c)
n 生成.o的文件
n gcc –c *.c //表示编译成二进制文件的库
l 得到静态库libxxx.a
n 打包ar rcs libxxx.a *.o -->打包.o的过程
u ar 工具不包含在gcc中
u r将文件转移到到静态库中
u c创建静态库,不管库是否存在
u s写入一个目标文件索引到库中,或者更新一个到一个存在的目标文件索引
n 查看库中符号,函数和全局变量等等,nm libxxx.a
l 静态库的使用:
n gcc + 源文件 + -L静态库路径 + -I静态库名 + -I头文件目录 + -o可执行文件名
u 例子:gcc xxx.c –L./lib -lxxx –I./include -o app
u -L 指定库所在的路径xxx/lib/*.a
u -I 指定库的名字xxx【由libxxx.a-->xxx】
l 去除前缀lib
l 去掉后缀.a
l 只留下中间部分
u -I 头文件目录位置-I(大写的i)xxx.h
n 注意:生成的静态库需要跟对应的头文件同时供别使用
n 头文件中存放的是函数接口(函数声明)
n gcc –c *.c –I./include
n ar rcs libxxx.a *.o
n nm libxxx.a
u nm libxxx.a 是查看静态库的名字,是可以查看这个静态库包含了几个静态.o文件
n 使用静态库,编译程序
u gcc app.c –o app –Iinclude – L lib –lxxx
u -L 库文件的路径名
u -l 插头去尾静态库的名字
动态库的制作和使用
l 使用场景:
n 共享库的代码是在可执行程序运行时才载入内存的,在编译过程中,简单的对函数引用,代码体积较小
n 优点:节省内存和易于更新(动态链接)
u 停止运行程序
u 使用新库覆盖旧库
u 重新启动程序
n 缺点:延时绑定,速度略慢
n 对速度要求不是很强烈的地方都应该使用动态库
n 动态库是否加载到了内存,取决于程序是否运行
l 命名格式: lib开头,静态库名称,.so结尾 àlibmytest.so
l 制作:
n 生成于位置无关的目标文件:gcc –fPIC *.c –c
u 参数-fPIC表示生成与位置无关代码
u 执行完毕后生成一系列的*.o文件
n 制作动态库 gcc –shared –o libxxx.so *.o
u 参数:-shared制作动态库
u -o:重命名生成的新文件
n 使用动态库gcc app.c –L,. –lxxx –l./ -o app
u -L指定库所在的路径
u 去掉前缀lib
u 去掉后缀.so
u -l头文件目录位置
n 执行生成的可执行文件
u ./app 运行失败
l 查看依赖的共享库:ldd app 发现libmytest找不到
l 没有给动态库链接器(ld-linux.so.2)制定好动态库libmytest.so的路径
l 解决方案:
n 1.临时设置:exportLD_LIBRARY_PATH=库路径,将当前目录加入环境变量,但是终端退出了就无效了
u LD_LIBRARY_PATH:作用:指定查找共享库(动态链接库)时除了默认路径之外的其他路径,该路径在默认路径之前查找
u 设置方法:export命令来设置值
u
n 2.永久设置:将上条写入家目录下的.bashrc文件中
n 3.粗暴设置:直接将libmytest.so拷贝到/usr/lib的目录下,不建议
n 4.将libmytest.so的所在绝对路径追加到/etc/ld.so.conf文件,使用sudo ldconfig –v更新
u 例如放到/usr/local/lib/或者/home/xxx/lib
u 每次更新库的时候都需要sudo ldconfig –v更新
n 5.建立软连接:
u ln -s /home/lib/xxx.so /usr/lib/xxx.so
u 生成动态库用gcc来完成,由于可能存在多个版本,因此通常指定版本号:
u $gcc -shared -Wl,-soname,libhello.so.1 -o libhello.so.1.0 hello.o
u 另外再建立两个符号连接:
u $ln -s libxxx.so.1.0 libxxx.so.1
u $ln -s libxxx.so.1 libxxx.so
u libxxxx.so.major.minors
u 其中,xxxx是库的名字,major是主版本号,minor 是次版本号
这样一个libxxx的动态连接库就生成了。最重要的是传gcc -shared 参数使其生成是动态库而不是普通执行程序。
Wl 表示后面的参数也就是-soname,libhello.so.1直接传给连接器ld进行处理。实际上,每一个库都有一个soname,当连接器发现它正在查找的程序库中有这样一个名称,连接器便会将soname嵌入连结中的二进制文件内,而不是它正在运行的实际文件名,在程序执行期间,程序会查找拥有 soname名字的文件,而不是库的文件名,换句话说,soname是库的区分标志。
这样做的目的主要是允许系统中多个版本的库文件共存,习惯上在命名库文件的时候通常与soname相同。
详解链接时搜索路径
l 静态库链接时搜索路径顺序:
n 1.ld去找gcc命令中的参数-L
n 2.再去找gcc的环境变量:LIBRARY_PATH
n 3.再找内定目录 /lib、/usr/lib、/usr/local/lib,不可能你在某个文件夹写个.c,就编译程序给你加载到,不同的目录万一有同名的怎么办。所以就让你自己指定嘛。
l 动态链接时搜索的路径
n 1.编译时目标代码指定的动态库搜索路径
n 2.环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径
n 3.配置文件:/etc/ld.so.conf指定的动态库搜索路径
n 4.默认的动态库搜索路径/lib;
n 5.默认的动态库搜索路径:/usr/lib
u 有关环境变量
LIBRARY_PATH环境变量:指定程序静态链接库文件搜索路径
LD_LIBRARY_PATH环境变量:指定程序动态链接库文件搜索路径
找不到动态库解决方案
windows下,找不到动态库,直接报错:这是传课kk缺少动态库,一般网络上下载的软件,缺少某某动态库,直接搜索,下载后,放到系统目录就可以了。
多数在linux下安装完第三方库找不到动态库如何解决?
问题来源:安装完第三方库,直接运行第三方程序,会找不到第三方库文件?
tmux: error while loading shared libraries: libevent-1.4.so.2: cannot open shared object file: No such file or directory
原因一般有两个,一个是操作系统里确实没有包含该共享库(lib*.so.*文件)或者共享库版本不对,遇到这种情况那就去网上下载并安装上即可。
另外一个原因就是已经安装了该共享库,但执行需要调用该共享库的程序的时候,程序按照默认共享库路径找不到该共享库文件。的确是如此:
所以安装共享库后要注意共享库路径设置问题,如下:
1)如果共享库文件安装到了/lib或/usr/lib目录下,那么需执行一下ldconfig命令
sudo ldconfig –v
ldconfig命令的用途, 主要是在默认搜寻目录(/lib和/usr/lib)以及动态库配置文件/etc/ld.so.conf内所列的目录下, 搜索出可共享的动态链接库(格式如lib*.so*), 进而创建出动态装入程序(ld.so)所需的连接和缓存文件. 缓存文件默认为/etc/ld.so.cache, 此文件保存已排好序的动态链接库名字列表.
2) 如果共享库文件安装到了/usr/local/lib(很多开源的共享库都会安装到该目录下)或其它"非/lib或/usr/lib"目录下, 那么在执行ldconfig命令前, 还要把新共享库目录加入到共享库配置文件/etc/ld.so.conf中, 如下:
# cat /etc/ld.so.conf
include ld.so.conf.d/*.conf
# echo "/usr/local/lib" >> /etc/ld.so.conf
# ldconfig
3) 如果共享库文件安装到了其它"非/lib或/usr/lib" 目录下, 但是又不想在/etc/ld.so.conf中加路径(或者是没有权限加路径). 那可以export一个全局变量LD_LIBRARY_PATH, 然后运行程序的时候就会去这个目录中找共享库.
LD_LIBRARY_PATH的意思是告诉loader在哪些目录中可以找到共享库. 可以设置多个搜索目录, 这些目录之间用冒号分隔开. 比如安装了一个mysql到/usr/local/mysql目录下, 其中有一大堆库文件在/usr/local/mysql/lib下面, 则可以在.bashrc或.bash_profile或shell里加入以下语句即可:
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/mysql/lib:$LD_LIBRARY_PATH
一般来讲这只是一种临时的解决方案, 在没有权限或临时需要的时候使用.
4)如果程序需要的库文件比系统目前存在的村文件版本低,可以做一个链接
比如:
error while loading shared libraries: libncurses.so.4: cannot open shared
object file: No such file or directory
ls /usr/lib/libncu*
/usr/lib/libncurses.a /usr/lib/libncurses.so.5
/usr/lib/libncurses.so /usr/lib/libncurses.so.5.3
可见虽然没有libncurses.so.4,但有libncurses.so.5,是可以向下兼容的
建一个链接就好了
ln -s /usr/lib/libncurses.so.5.3 /usr/lib/libncurses.so.4
注意的事情说三遍:
未定义的引用错误的原因和解决办法
每一次添加新的动态库,都需要刷新 ldconfig -v
ldconfig几个需要注意的地方:
-->往/lib和/usr/lib里面加东西,是不用修改/etc/ld.so.conf的,但是完了之后要调一下ldconfig,不然这个library会找不到
1..c文件包含头文件,需要 -I路径
./test/redis_test: error while loading shared libraries:
libhiredis.so.0.13: cannot open shared object file: No such file or directory
2.-l
-l参数就是用来指定程序要链接的库,-l参数紧接着就是库名,那么库名跟真正的库文件名有什么关系呢?他的库名是m,他的库文件名是libm.so,很容易看出,把库文件名的头lib和尾.so去掉就是库名了
放在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接了-lxxx
比如常用的X11的库,它在/usr/X11R6/lib目录下,我们编译时就要用
3.-L
-L/usr/X11R6/lib -lX11参数,-L参数跟着的是库文件所在的目录名。再比如我们把libtest.so放在/aaa/bbb/ccc目录下,那链接参数就是-L/aaa/bbb/ccc -ltest
4.第三方库-->
就是说找不到动态库:
一般而言,有很多的so会存放在/usr/local/lib这个目录底下,去这个目录底下找,果然发现自己所需要的.so文件。
解决方案:
sudo vim /etc/ld.so.conf
添加 /usr/local/lib这一行
保存之后,再运行:/sbin/ldconfig –v
更新一下配置即可。
查看动态库依赖库
ldd命令:查看可执行程序依赖的共享库
例如:
Windows下创建与使用静态库
转自(http://blog.csdn.net/andy_93/article/details/52708678)
创建静态库(.lib)
如果是使用VS命令行生成静态库,也是分两个步骤来生成程序:
l 首先,通过使用带编译器选项 /c 的Cl.exe编译代码 (cl /c StaticMath.cpp),创建名为“StaticMath.obj”的目标文件。
l 然后,使用库管理器 Lib.exe 链接代码 (lib StaticMath.obj),创建静态库StaticMath.lib。
当然,我们一般不这么用,使用VS工程设置更方便。创建win32控制台程序时,勾选静态库类型;打开工程“属性面板”è”配置属性”è”常规”,配置类型选择静态库。
图:vs静态库项目属性设置
Build项目即可生成静态库。
使用静态库
测试代码Linux下面的一样。有3种使用方法:
方法一:
在VS中使用静态库方法:
l 工程“属性面板”è“通用属性”è “框架和引用”è”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可以引用的所有库。 在“项目”选项卡中,选择 StaticLibrary。单击“确定”。
l 添加StaticMath.h 头文件目录,必须修改包含目录路径。打开工程“属性面板”è”配置属性”è“C/C++”è” 常规”,在“附加包含目录”属性值中,键入StaticMath.h 头文件所在目录的路径或浏览至该目录。
编译运行OK。
图:静态库测试结果(vs)
如果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中方法设置都可行。
方法2:打开工程“属性面板”è”配置属性”è “链接器”è”命令行”,输入静态库的完整路径即可。
方法三:
l “属性面板”è”配置属性”è “链接器”è”常规”,附加依赖库目录中输入,静态库所在目录
“属性面板”è”配置属性”è “链接器”è”输入”,附加依赖库中输入静态库名StaticLibrary.lib。
动态库
通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,那为什么还需要动态库呢?
为什么还需要动态库?
为什么需要动态库,其实也是静态库的特点导致。
l 空间浪费是静态库的一个问题。
l 另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。如果静态库liba.lib更新了,所以使用它的应用程序都需要重新编译、发布给用户(对于玩家来说,可能是一个很小的改动,却导致整个程序重新下载,全量更新)。
动态库在程序编译时并不会被连接到目标代码中,而是在程序运行是才被载入。不同的应用程序如果调用相同的库,那么在内存里只需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。用户只需要更新动态库即可,增量更新。
动态库特点总结:
l 动态库把对一些库函数的链接载入推迟到程序运行的时期。
l 可以实现进程之间的资源共享。(因此动态库也称为共享库)
l 将一些程序升级变得简单。
l 甚至可以真正做到链接载入完全由程序员在程序代码中控制(显示调用)。
Window与Linux执行文件格式不同,在创建动态库的时候有一些差异。
l 在Windows系统下的执行文件格式是PE格式,动态库需要一个DllMain函数做出初始化的入口,通常在导出函数的声明时需要有_declspec(dllexport)关键字。
l Linux下gcc编译的执行文件默认是ELF格式,不需要初始化入口,亦不需要函数做特别的声明,编写比较方便。
与创建静态库不同的是,不需要打包工具(ar、lib.exe),直接使用编译器即可创建动态库。
Linux下创建与使用动态库
linux动态库的命名规则
动态链接库的名字形式为 libxxx.so,前缀是lib,后缀名为“.so”。
l 针对于实际库文件,每个共享库都有个特殊的名字“soname”。在程序启动后,程序通过这个名字来告诉动态加载器该载入哪个共享库。
l 在文件系统中,soname仅是一个链接到实际动态库的链接。对于动态库而言,每个库实际上都有另一个名字给编译器来用。它是一个指向实际库镜像文件的链接文件(lib+soname+.so)。
创建动态库(.so)
编写四则运算动态库代码:
DynamicMath.h头文件
#pragma once
class DynamicMath
{
public:
DynamicMath(void);
~DynamicMath(void);
static double add(double a, double b);//¼Ó·¨
static double sub(double a, double b);//¼õ·¨
static double mul(double a, double b);//³Ë·¨
static double div(double a, double b);//³ý·¨
void print();
};
l 首先,生成目标文件,此时要加编译器选项-fpic
g++ -fPIC -c DynamicMath.cpp
-fPIC 创建与地址无关的编译程序(pic,position independent code),是为了能够在多个应用程序间共享。
l 然后,生成动态库,此时要加链接器选项-shared
g++ -shared -o libdynmath.so DynamicMath.o
-shared指定生成动态链接库。
其实上面两个步骤可以合并为一个命令:
g++ -fPIC -shared -o libdynmath.so DynamicMath.cpp
使用动态库
编写使用动态库的测试代码:
测试代码:
#include "../DynamicLibrary/DynamicMath.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
double a = 10;
double b = 2;
cout << "a + b = " << DynamicMath::add(a, b) << endl;
cout << "a - b = " << DynamicMath::sub(a, b) << endl;
cout << "a * b = " << DynamicMath::mul(a, b) << endl;
cout << "a / b = " << DynamicMath::div(a, b) << endl;
DynamicMath dyn;
dyn.print();
return 0;
}
引用动态库编译成可执行文件(跟静态库方式一样):
g++ TestDynamicLibrary.cpp -L../DynamicLibrary -ldynmath
然后运行:./a.out,发现竟然报错了!!!
可能大家会猜测,是因为动态库跟测试程序不是一个目录,那我们验证下是否如此:
发现还是报错!!!那么,在执行的时候是如何定位共享库文件的呢?
1) 当系统加载可执行代码时候,能够知道其所依赖的库的名字,但是还需要知道绝对路径。此时就需要系统动态载入器(dynamic linker/loader)。
2) 对于elf格式的可执行程序,是由ld-linux.so*来完成的,它先后搜索elf文件的 DT_RPATH段—环境变量LD_LIBRARY_PATH—/etc/ld.so.cache文件列表—/lib/,/usr/lib 目录找到库文件后将其载入内存。
如何让系统能够找到它:
l 如果安装在/lib或者/usr/lib下,那么ld默认能够找到,无需其他操作。
l 如果安装在其他目录,需要将其添加到/etc/ld.so.cache文件中,步骤如下:
n 编辑/etc/ld.so.conf文件,加入库文件所在目录的路径
n 运行ldconfig ,该命令会重建/etc/ld.so.cache文件
我们将创建的动态库复制到/usr/lib下面,然后运行测试程序。
Windows下创建与使用动态库
创建动态库(.dll)
与Linux相比,在Windows系统下创建动态库要稍微麻烦一些。首先,需要一个DllMain函数做出初始化的入口(创建win32控制台程序时,勾选DLL类型会自动生成这个文件):
dllmain.cpp入口文件
// dllmain.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
#include "stdafx.h"
BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
DWORD ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
)
{
switch (ul_reason_for_call)
{
case DLL_PROCESS_ATTACH:
case DLL_THREAD_ATTACH:
case DLL_THREAD_DETACH:
case DLL_PROCESS_DETACH:
break;
}
return TRUE;
}
通常在导出函数的声明时需要有_declspec(dllexport)关键字:
DynamicMath.h头文件
#pragma once
class DynamicMath
{
public:
__declspec(dllexport) DynamicMath(void);
__declspec(dllexport) ~DynamicMath(void);
static __declspec(dllexport) double add(double a, double b);//加法
static __declspec(dllexport) double sub(double a, double b);//减法
static __declspec(dllexport) double mul(double a, double b);//乘法
static __declspec(dllexport) double div(double a, double b);//除法
__declspec(dllexport) void print();
};
生成动态库需要设置工程属性,打开工程“属性面板”è”配置属性”è”常规”,配置类型选择动态库。
图:v动态库项目属性设置
Build项目即可生成动态库。
使用动态库
创建win32控制台测试程序:
TestDynamicLibrary.cpp测试程序
#include "stdafx.h"
#include "DynamicMath.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
double a = 10;
double b = 2;
cout << "a + b = " << DynamicMath::add(a, b) << endl;
cout << "a - b = " << DynamicMath::sub(a, b) << endl;
cout << "a * b = " << DynamicMath::mul(a, b) << endl;
cout << "a / b = " << DynamicMath::div(a, b) << endl;
DynamicMath dyn;
dyn.print();
system("pause");
return 0;
}
方法一:
l 工程“属性面板”è“通用属性”è “框架和引用”è”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可以引用的所有库。 在“项目”选项卡中,选择DynamicLibrary。 单击“确定”。
l 添加DynamicMath.h 头文件目录,必须修改包含目录路径。打开工程“属性面板”è”配置属性”è“C/C++”è” 常规”,在“附加包含目录”属性值中,键入DynamicMath.h 头文件所在目录的路径或浏览至该目录。
编译运行OK。
图:动态库测试结果(vs)
方法二:
l “属性面板”è”配置属性”è “链接器”è”常规”,附加依赖库目录中输入,动态库所在目录;
l “属性面板”è”配置属性”è “链接器”è”输入”,附加依赖库中输入动态库编译出来的DynamicLibrary.lib。
这里可能大家有个疑问,动态库怎么还有一个DynamicLibrary.lib文件?即无论是静态链接库还是动态链接库,最后都有lib文件,那么两者区别是什么呢?其实,两个是完全不一样的东西。
StaticLibrary.lib的大小为190KB,DynamicLibrary.lib的大小为3KB,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】。实际上静态库本身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类似属于隐式调用,编译的时候指定相应的库和查找路径。其实,动态库还可以显式调用。【在C语言中】,显示调用一个动态库轻而易举!
在Linux下显式调用动态库
#include <dlfcn.h>,提供了下面几个接口:
l void * dlopen( const char * pathname, int mode ):函数以指定模式打开指定的动态连接库文件,并返回一个句柄给调用进程。
l void* dlsym(void* handle,const char* symbol):dlsym根据动态链接库操作句柄(pHandle)与符号(symbol),返回符号对应的地址。使用这个函数不但可以获取函数地址,也可以获取变量地址。
l int dlclose (void *handle):dlclose用于关闭指定句柄的动态链接库,只有当此动态链接库的使用计数为0时,才会真正被系统卸载。
l const char *dlerror(void):当动态链接库操作函数执行失败时,dlerror可以返回出错信息,返回值为NULL时表示操作函数执行成功。
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。为显式链接到 DLL,应用程序必须:
l 调用 LoadLibrary(或相似的函数)以加载 DLL 和获取模块句柄。
l 调用 GetProcAddress,以获取指向应用程序要调用的每个导出函数的函数指针。由于应用程序是通过指针调用 DLL 的函数,编译器不生成外部引用,故无需与导入库链接。
l 使用完 DLL 后调用 FreeLibrary。
显式调用C++动态库注意点
对C++来说,情况稍微复杂。显式加载一个C++动态库的困难一部分是因为C++的name mangling;另一部分是因为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,而这需要创建该类的一个实例,这不容易做到。
name mangling可以通过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作符号名,就像C函数一样。因此,只有非成员函数才能被声明为extern "C",并且不能被重载。尽管限制多多,extern "C"函数还是非常有用,因为它们可以象C函数一样被dlopen动态加载。冠以extern "C"限定符后,并不意味着函数中无法使用C++代码了,相反,它仍然是一个完全的C++函数,可以使用任何C++特性和各种类型的参数。
另外如何从C++动态库中获取类,附上几篇相关文章,但我并不建议这么做:
l 《LoadLibrary调用DLL中的Class》:http://www.cppblog.com/codejie/archive/2009/09/24/97141.html
l 《C++ dlopen mini HOWTO》:http://blog.csdn.NET/denny_233/article/details/7255673
“显式”使用C++动态库中的Class是非常繁琐和危险的事情,因此能用“隐式”就不要用“显式”,能静态就不要用动态。
附件:Linux下库相关命令
g++(gcc)编译选项
l -shared :指定生成动态链接库。
l -static :指定生成静态链接库。
l -fPIC :表示编译为位置独立的代码,用于编译共享库。目标文件需要创建成位置无关码, 念上就是在可执行程序装载它们的时候,它们可以放在可执行程序的内存里的任何地方。
l -L. :表示要连接的库所在的目录。
l -l:指定链接时需要的动态库。编译器查找动态连接库时有隐含的命名规则,即在给出的名字前面加上lib,后面加上.a/.so来确定库的名称。
l -Wall :生成所有警告信息。
l -ggdb :此选项将尽可能的生成gdb 的可以使用的调试信息。
l -g :编译器在编译的时候产生调试信息。
l -c :只激活预处理、编译和汇编,也就是把程序做成目标文件(.o文件) 。
l -Wl,options :把参数(options)传递给链接器ld 。如果options 中间有逗号,就将options分成多个选项,然后传递给链接程序。
nm命令
有时候可能需要查看一个库中到底有哪些函数,nm命令可以打印出库中的涉及到的所有符号。库既可以是静态的也可以是动态的。nm列出的符号有很多,常见的有三种:
l 一种是在库中被调用,但并没有在库中定义(表明需要其他库支持),用U表示;
l 一种是库中定义的函数,用T表示,这是最常见的;
l 一种是所谓的弱态”符号,它们虽然在库中被定义,但是可能被其他库中的同名符号覆盖,用W表示。
$nm libhello.h
ldd命令
ldd命令可以查看一个可执行程序依赖的共享库,例如我们编写的四则运算动态库依赖下面这些库:
总结
二者的不同点在于代码被载入的时刻不同。
l 静态库在程序编译时会被连接到目标代码中,程序运行时将不再需要该静态库,因此体积较大。
l 动态库在程序编译时并不会被连接到目标代码中,而是在程序运行是才被载入,因此在程序运行时还需要动态库存在,因此代码体积较小。
动态库的好处是,不同的应用程序如果调用相同的库,那么在内存里只需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,可以自行查找相关资料。
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