Python编译解释动态库静态库编译过程头文件了解一下

Posted 2020-10-29 Grooovvve

学习Python这门语言首先要了解 什么是编译与解释，什么是连接，什么是动态库与静态库，

 

什么是编译：

编译就是先把高级语言设计的程序翻译成二进制的机器语言，然后CPU直接执行机器码就可以了。一把翻译再执行

编译型语言在于速度快。

 

什么是解释：

解释就是在程序运行时，才把高级程序语言一条一条地翻译成二进制的机器语言。边运行边翻译成二进制机器语言。所以速度没有编译来得快。边执行边翻译

解释型语言的优点在于可以跨平台。

 

Python语言的优点：

可移植性、可扩展性、可嵌入性

简单、优雅、明确

开发效率高，有强大的第三方库

 

Python语言的缺点：

速度慢

代码不能加密

多线程不能利用多核（GIL的存在）

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静态库Lib和动态库DLL：

 1）首先什么是库：

　　库（Lib）是一段编译好了的二进制代码，加上头文件可以供别人使用。编译程序是需要时间的！然后什么是编译呢？

   　为什么要用到库：有些情况代码需要提供给别人使用，但是我们不希望别人看到源码。可以以库的形式进行封装，只暴露头文件。而且库文件是已经编译好的二进制文件，编译的时候只需要link一下。

　　但是Link的方式有两种：一种是静态link，一种是动态link。

 

2）静态库Lib：（linux下叫作 .a）

　　静态库在编译的时候会被拷贝一份到目标程序里，是目标程序的一部分。

　　这样做的好处在于减少目标程序对外部的依赖性。

　　坏处是目标程序变得太大了。　

3）动态库DLL：（linux下叫作 .so）

　　动态库在编译的时候，并不会被拷贝一份到目标程序中，目标程序存储的是指向动态库的引用。等到目标程序运行的时候，动态库才会真正被加载进来。

　　动态库的好处在于，不用拷贝到目标程序中，不影响目标程序的体积。同一份动态库，可以被多个程序使用。所以动态库又叫作共享库。编译时才载入的特性，可以随时对动态库进行替换，更新。不需要重新编译代码。

　　动态库的缺点在于：会带来一部分性能损失。也使得目标程序太过于依赖外部环境。一旦环境缺少动态库或者库的版本不正确。就会导致程序无法正常运行。

　

4）总结：

　　动态库和静态库都是共享程序代码的一种方式。二者区别在于链接阶段，静态库被复制到程序当中，和程序运行的时候没有关系。而动态库在链接阶段没有被复制到程序中。而是程序在运行的过程中，由系统动态加载到内存中。

　　动态库的优点在于还需要一次加载到内存中，不同程序可以共享内存中同一动态库的副本。因此节省了很多内存。

　　库是共享程序代码的方式，将特定功能模块化成库的格式，方便分享与使用。

　　动态库和静态库都是闭源库，只能拿来满足某种功能的使用。不会透露内部具体的代码信息。

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编译的过程：

　　这里以C语言为例，因为Python就是用C语言编写的嘛。Python解释器是用来执行.py文本文件的。

　　编译分为4个过程：1）预处理Preprocessing、2）编译Compilation、3）汇编Assemble、4）链接Linking

　　1)预处理Preprocessing：

　　　　预处理用于将所有的#include头文件以及宏定义替换成其真正的内容，预处理之后得到的仍然是文本文件，但文件体积会大很多。

　　　　预处理之后的程序还是文本，可以用文本编辑器打开。

　　2）编译（Compliation）：

　　　　这里的编译不是指程序从源文件到二进制程序的全部过程，而是指将经过预处理之后的程序转换成特定汇编代码(assembly code)的过程。

　　　　这个过程.c文件被汇编成.s文件。

　　3）汇编（Assemble）：

　　　　汇编过程将上一步的汇编代码转换成机器码(machine code)，这一步产生的文件叫做目标文件，是二进制格式。

　　　　这一步会为每一个源文件产生一个目标文件.obj。

　　4）链接（Linking）：

　　　　链接过程将多个目标文以及所需的库文件链接成最终的可执行文件(executable file)。

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关于头文件：

　　头文件和库其实不太一样。

　　其实头文件的主要作用在于多个代码文件全局变量(函数)的重用、防止定义的冲突，对各个被调用函数给出一个描述，其本身不需要包含程序的逻辑实现代码，它只起描述性作用，用户程序只需要按照头文件中的接口声明来调用相关函数或变量，链接器会从库中寻找相应的实际定义代码。

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相关连接：

Python是一门什么样的语言：https://www.cnblogs.com/gaojun2017/p/6274540.html

动态库和静态库详解：https://www.cnblogs.com/striveLD/p/5752010.html

C语言编译过程详解：https://www.cnblogs.com/CarpenterLee/p/5994681.html

Python解释器：http://man.chinaunix.net/develop/python/python2.3tut/tut/node4.html

头文件与库的区别：https://blog.csdn.net/mormont/article/details/53009795

什么是.obj文件：https://www.cnblogs.com/ShadowHanlder/p/4410213.html