静态链接与动态链接

Posted 2023-02-21 WoLannnnn

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• 静态链接
• 动态链接

说起静态链接和动态链接，大家肯定都不陌生。静态链接与动态链接的差别顾名思义，动态链接使动态库中的函数在程序运行后，才被用到；而静态链接则在运行前，就将所需函数合并了。

我们来看看两者在 Linux 下的定义：

静态链接

静态链接：Linux 下的静态链接器(static linker)以一组可重定位目标文件和命令行参数作为输人，生成一个完全链接的、可以加载和运行的可执行目标文件作为输出。

所有的编译系统都提供一种机制，将所有相关的目标模块打包成为一个单独的文件，称为静态库(static library)，它可以用做链接器的输入(Linux 下静态库以 .a 结尾)。当链接器构造一个输出的可执行文件时，它只复制静态库里被应用程序引用的目标模块。

注意上面加粗的文字，静态链接并不是将静态库中的所有文件都加到我们的可执行文件中，而是只将我们用到的那部分复制，比如我们的 main 函数中调用了 printf 和 scanf 函数，那么链接器负责将 main.o 、 printf.o 、scanf.o 合并成一个可执行文件。这就是静态链接的工作内容。

动态链接

要解释动态链接，先要知道一个东西：共享库。

共享库(shared library) 是致力于解决静态库缺陷的一个现代创新产物。共享库也称为共享目标(shared object)，在Linux系统中通常用.so后缀来表示。微软的操作系统大量地使用了共享库，它们称为DLL(动态链接库)。共享库是一个目标模块，在运行或加载时，可以加载到任意的内存地址，并和一个在内存中的程序链接起来。这个过程称为动态链接(dynamiclinking)，是由一个叫做动态链接器(dynamiclinker)的程序来执行的。

下面对共享库进行解释：

共享库是以两种不同的方式来“共享”的。首先，在任何给定的文件系统中，对于一个库只有一个 .so 文件。所有引用该库的可执行目标文件共享这个 .so 文件中的代码和数据，而不是像静态库的内容那样被复制和嵌人到引用它们的可执行的文件中。其次，在内存中，一个共享库的代码的一个副本可以被不同的正在运行的进程共享。

也就是说，共享库会被加载到内存中，然后所有的进程需要使用共享库中的内容时，就不用将其加入到程序文件中，而是直接共享它。
是否记得有这样一张图：

其中，中间的共享库内存映射区存放的就是共享库的内容，所有进程都通过该部分的内存映射来使用共享库。

关于动态链接与静态链接的优缺点对比，大家可以自行搜索，网上有很多文章都有阐述，在这里就不赘述了。

关于动态链接与静态链接更详细的介绍，可以参考《深入理解计算机系统》的第七章《链接》部分。