linux下静态链接库和动态链接库的区别有哪些

区别：1、动态库的后缀为“.so”，静态库的后缀为“.a”。如果动态函数库发生变化，程序不需要重新编译，但如果静态函数库变化了，则必须重新编译程序。3、相对于静态库，动态库在编译的时候并没有被编译进目标代码中，用户的程序执行到相关函数时才调用该函数库里的相应函数，因此动态函数库所产生的可执行文件比较小。

一、库的基础概念：

在windows平台和linux平台下都大量存在着库。库本质上是可执行代码的二进制形式，能够被操作系统加载到内存中并执行。由于Windows和Linux的基本差异，所以这两个平台的库二进制文件不相容。可以简单地理解为将这些常用函数的目标文件打包，并提供相应的函数接口，以方便程序员使用。在使用函数时，只需要包对应的头文件即可。动态库和静态库的使用方式不同，它们在不同平台下的后缀也有所不同。

WINDOWS下：.dll 后缀为动态库，.lib 后缀为静态库；

LINUX下：.so后缀为动态库，.a后缀为静态库。

二、静态库与静态链接

<1>静态库：

简单地说，静态库就是由多个目标文件打包压缩而成的一个文件集合。比如在我们日常编程中，如果需要使用printf函数，就需要包stdio.h的库文件，使用strlen时，又需要包string.h的库文件，可是如果直接把对应函数源码编译后形成的.o文件直接提供给我们，将会对我们的管理和使用上造成极大不便，于是可以使用“ar”压缩程序将这些目标文件压缩在一起，形成libx.a静态库文件。

注：静态库命名格式：lib + "库名称”+ .a(后缀) 例：libadd.a就是一个叫add的静态库

<2>静态链接：

静态库的代码在编译链接时被链接到可执行文件中，程序运行时不再依赖静态库。只需将库文件和程序编译生成的文件链接，便可生成可执行文件。

通过一个例子来了解下如何将我们自己写的头文件和代码同时进行编译链接，最终生成可执行文件：

/main.c/

#include <stdio.h>
#include "add.h"

int main()
{
	int ret = add(3, 4);
	printf("3 + 4 = %d\n",ret);

	return 0;
}

/add.c/

#include "add.h"

int add( int x, int y)
{	
	return x + y;
}


/add.h/

#pragma once
#include <stdio.h>

int add( int x, int y);

/Makefile/

main : main.c libadd.a
	gcc main.c -L . -ladd -o main
	//-L为指定路径 .为当前目录下 -l+库名字，编译器可在指定目录下自己寻找名为add的库文件
	
libadd.a : 
	gcc -c add.c -o add.o
	
	//ar -rc将多个编译后的文件打包为一个静态库文件
	ar -rc libadd.a add.o

.PHONY:clean
clean:
	rm main libadd.a

make后输出截图：

<3>缺点：

1、内存和磁盘空间浪费：静态链接方式对于计算机内存和磁盘的空间浪费十分严重。

假如一个c语言的静态库大小为1MB，系统中有100个需要使用到该库文件，采用静态链接的话，就要浪费进100M的内存，若数量再大，那浪费的也就更多。例如下图：程序1和程序2都需要用到Lib.o，采用静态链接的话，那么物理内存中就会存放两份对应此文件的拷贝。

2、更新麻烦：

举个例子，如果一个程序由20个模块组成，每个模块的大小都为1MB，那么当更新任何一项模块时，用户需要重新下载整个20MB的程序。

三、动态库与动态链接

<1>动态库：

程序在运行时才去链接动态库的代码，多个程序共享库的代码。一个与动态库链接的可执行文件仅仅包含它用到的函数入口地址的一个表，而不是外部函数所在目标文件的整个机器码。

注：动态库命名格式：lib + "库名称”+ .so(后缀) 例：libadd.so就是一个叫add的动态库

<2>动态链接：

出于内存浪费和模块更新难度等考虑，动态链接被提出作为替代静态链接的方案。基本实现思想是把程序按照模块拆分成各个相对独立部分，在程序运行时才将他们链接在一起形成一个完整的程序，而不是像静态链接那样把所有的程序模块都链接成一个单独的可执行文件。所以动态链接是将链接过程推迟到了运行时才进行。

同样，假如有程序1，程序2，和Lib.o三个文件，程序1和程序2在执行时都需要用到Lib.o文件，当运行程序1时，系统首先加载程序1，当发现需要Lib.o文件时，也同样加载到内存，再去加载程序2当发现也同样需要用到Lib.o文件时，则不需要重新加载Lib.o，只需要将程序2和Lib.o文件链接起来即可，内存中始终只存在一份Lib.o文件。

动态库和动态链接的例子依然使用上面的代码，输出结果也相同，唯一需要改变的就是Makefile文件。

/Makefile/
main : main.c libadd.so
	gcc main.c -L . -ladd -o main

libadd.so : 
	gcc -fPIC -shared add.c -o libadd.so
	//-shared表示输出结果是共享库类型的  -fPIC表示使用地址无关代码奇数来生产输出文件
	
.PHONY:clean
clean:
	rm main libadd.so

当我们生成可执行文件后，可使用ldd命令查看该可执行文件所依靠的动态库。

Windows和Linux下库文件后缀不同的根本原因是两者文件格式不同。在Linux系统中，我们可以通过使用file命令来检测动态库的文件类型，而其实这些动态库都是以ELF格式存储的。ELF动态链接文件被称为动态共享对象(DSO,Dynamic Shared Objects)，简称共享对象；在windows下，动态链接文件被称为动态链接库（Dynamic Linking Library），也就是.dll文件后缀的全称。

<3>优点：

①毋庸置疑的就是节省内存；
②减少物理页面的换入换出；
升级某个模块时，通常只需覆盖对应的旧目标文件。新版本的目标文件会被自动装载到内存中并且链接起来；
④程序在运行时可以动态的选择加载各种程序模块，实现程序的扩展。

四、静态库和动态库的区别

1. 静态库

这类库的名字一般是 libxxx.a ；利用静态函数库编译成的文件比较大，因为整个函数库的所有数据都会被整合进目标代码中，他的优点就显而易见了，即编译后的执行程序不需要外部的函数库支持，因为所有使用的函数都已经被编译进去了。如果静态函数库发生更改，那么你的程序需要重新编译，所以这也会成为他的不足之处。

2. 动态库

这类库的名字一般是 libxxx.so ;相对于静态函数库，动态函数库在编译的时候并没有被编译进目标代码中，你的程序执行到相关函数时才调用该函数库里的相应函数，因此动态函数库所产生的可执行文件比较小。为使程序能够正常运行，需要在程序的运行环境中提供相应的函数库，因为该库无法被整合进程序，而是在程序运行时动态地申请和调用。动态函数库的更新方便，因为它的修改不会影响你的程序。

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