大家都知道应用程序有两种链接方式,一种是静态链接,一种是动态链接,这两种链接方式各有好处。

程序的静态连接还是动态连接是根据编译器的连接参数指定的。

所谓静态链接就是在编译链接时直接将需要的执行代码拷贝到调用处,优点就是在程序发布的时候就不需要的依赖库,也就是不再需要带着库一块发布,程序可以独立执行,但是体积可能会相对大一些。(所谓库就是一些功能代码经过编译连接后的可执行形式。)

所谓动态链接就是在编译的时候不直接拷贝可执行代码,而是通过记录一系列符号和参数,在程序运行或加载时将这些信息传递给操作系统,操作系统负责将需要的动态库加载到内存中,然后程序在运行到指定的代码时,去共享执行内存中已经加载的动态库可执行代码,最终达到运行时连接的目的。优点是多个程序可以共享同一段代码,而不需要在磁盘上存储多个拷贝,缺点是由于是运行时加载,可能会影响程序的前期执行性能。


上面的都是一些概念性的,也是比较简单的,可能大家都知道,但是具体的实现方式是什么样的那?比如两个最主流的操作系统windows和linux是怎么实现的。

windows:

在windows上大家都是DLL是动态链接库,里面是一系列可执行的代码,开发过windows程序的人可能还知道有另外一种形式的库,就是LIB,大家可能普遍认为LIB就是静态库,至少我之前是这么认为的,但是在实际的开发过程中,纠正了我这个错误的想法。LIB形式的文件可能会有两种形式,这里并不排除第三种形式。1:包括符号表和二进制可执行代码,也就是传统意义上理解的静态库,可以被静态连接。2:只有符号表,也就是只有动态库的符号导出信息,通过这些信息可以在程序运行时定位到动态库中,最终实现动态连接。

linux:

在linux上大家也都知道SO是动态库,类似于windows下的DLL,实现方式也是大同小异,同时开发过linux下程序的人也都知道另外一种形式的库就是A库,同样道理普遍认为是和SO对立的,也就是静态库,不然没道理存在啊,呵呵。但是事实区却不是如此,A文件的作用和windows下的LIB文件作用几乎一样,也可能会有两种形式,和windows下的lib文件一样,在此就不在赘述。


动态链接库、静态库、import库区别

动态链接库(Dynamic Linked Library):
Windows为应用程序提供了丰富的函数调用,这些函数调用都包含在动态链接库中。其中有3个最重要的DLL,Kernel32.dll,它包含用于管理内存、进程和线程的各个函数;

User32.dll,它包含用于执行用户界面任务(如窗口的创建和消息的传送)的各个函数;GDI32.dll,它包含用于画图和显示文本的各个函数。

静态库(Static Library):
函数和数据被编译进一个二进制文件(通常扩展名为.LIB)。在使用静态库的情况下,在编译链接可执行文件时,链接器从库中复制这些函数和数据并把它们和应用程序的其它模块

组合起来创建最终的可执行文件(.EXE文件)。

导入库(Import Library):
在使用动态链接库的时候,往往提供两个文件:一个引入库和一个DLL。引入库包含被DLL导出的函数和变量的符号名,DLL包含实际的函数和数据。在编译链接可执行文件时,只需

要链接引入库,DLL中的函数代码和数据并不复制到可执行文件中,在运行的时候,再去加载DLL,访问DLL中导出的函数。

在运行Windows程序时,它通过一个被称作“动态链接”的进程与Windows相接。一个Windows的.EXE文件拥有它使用不同动态链接库的引用,所使用的函数即在那里。当Windows程序被加载到内存中时,程序中的调用被指向DLL函数的入口,如果DLL不在内存中,系统就将其加载到内存中。

当链接Windows程序以产生一个可执行文件时,你必须链接由编程环境提供的专门的“导入库(import library)库”。这些导入库包含了动态链接库名称和所有Windows函数调用的引用信息。链接程序使用该信息在.EXE文件中构造一个表,当加载程序时,Windows使用它将调用转换为Windows函数。

静态库与导入库的区别:
导入库和静态库的区别很大,他们实质是不一样的东西。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。

静态链接与动态链接:

静态链接方法:#pragma comment(lib, "test.lib") ,静态链接的时候,载入代码就会把程序会用到的动态代码或动态代码的地址确定下来
静态库的链接可以使用静态链接,动态链接库也可以使用这种方法链接导入库

动态链接方法:LoadLibrary()/GetProcessAddress()和FreeLibrary(),使用这种方式的程序并不在一开始就完成动态链接,而是直到真正调用动态库代码时,载入程序才计算(被调用的那部分)动态代码的逻辑地址,然后等到某个时候,程序又需要调用另外某块动态代码时,载入程序又去计算这部分代码的逻辑地址,所以,这种方式使程序初始化时间较短,但运行期间的性能比不上静态链接的程序。

在软件开发的过程中,大家经常会或多或少的使用别人编写的或者系统提供的动态库或静态库,但是究竟是使用静态库还是动态库呢?他们的适用条件是什么呢?

简单的说,静态库和应用程序编译在一起,在任何情况下都能运行,而动态库是动态链接,顾名思义就是在应用程序启动的时候才会链接,所以,当用户的系统上没有该动态库时,应用程序就会运行失败。再看它们的特点:

动态库:

1.共享:多个应用程序可以使用同一个动态库,启动多个应用程序的时候,只需要将动态库加载到内存一次即可;

2.开发模块好:要求设计者对功能划分的比较好。

静态库:代码的装载速度快,执行速度也比较快,因为编译时它只会把你需要的那部分链接进去,应用程序相对比较大。但是如果多个应用程序使用的话,会被装载多次,浪费内存。

总上,我个人认为,如果你的系统上有多个应用程序都使用该库的话,就把它编译成动态库,这样虽然刚启动的时候加载比较慢,但是多任务的时候会比较节省内存;如果你的系统上只有一到两个应用使用该库,并且使用的API比较少的话,就编译成静态库吧,一般的静态库还可以进行裁剪编译,这样应用程序可能会比较大,但是启动的速度会大大提高。