库文件的定义及静态库与动态库的对比

什么是库文件:

库文件是计算机上的一类文件,提供给使用者一些开箱即用的变量、函数或类,它是若干个目标文件的集合,也可以对源码进行保密。库文件分为静态库和动态库,静态库和动态库的区别体现在程序的链接阶段。

静态库与动态库的区别:

静态库在程序的链接阶段被复制到了程序中,动态库在链接阶段没有被复制到程序中,而是在程序运行时由系统动态加载到内存中供程序调用,这是它们最本质的区别。

静态库的优点:

使用方便:

在链接目标文件生成程序时,只需要把静态库与目标文件一起编译,编译器就会把目标文件中使用到的静态的内容拷贝到程序中,程序在运行时就不需要静态库了。

运行速度快:

静态库文件内容拷贝到程序中,因此在程序运行过程中,使用到静态库中的函数、变量时,只会在程序的内部跳转,因此使用静态库的程序要比使用动态库的程序运行速度快。

静态库的缺点:

更新麻烦:

如果静态库中的内容发生了改变,如:版本升级,修改BUG,那么使用了相关静态库的程序就需要重新编译,如果是应用程序,用户就需要重新下载。

浪费内存:

假如有一个叫libxxx.a的静态库,a.out、b.out、c.out程序都使用使用它,那libxxx.a的内容会被分别拷贝一份到a.out、b.out、c.out,当这三个程序运行时,libxxx.a静态库文件中的内容就有三份存在于内存中,这样就有了冗余,造成内存的浪费。

动态库的缺点:

在链接目标文件时,虽然动态库需要与使用它的目标文件一起编译,但编译器只是记录被调用的内容

(函数、变量)在动态库中的位置,生成的程序中只有跳转到动态库的相关指令,当程序运行时需要把

动态库一起加载到内存,当执行到动态库的相关内容时,才跳转到动态库所在的内存中执行,完成后再返回,这样会导致两个问题。

运行速度慢:

使用动态库程序需要在程序和动态库中来回跳转,因此要比使用静态库的程序运行的速度慢。

程序无法执行:

如果程序使用了动态库,当它运行时就需要系统把它使用的动态库一起加载到内存,如果系统找不到相应的动态库,那么程序就无法运行(Windows系统经常提示的xxx.dll文件缺失,程序无法运行),产生这种错误的原因有很多,如:环境变量配置错误,动态库文件存储位置错误,可执行文件拷贝到其它计算机上运行时没有一起拷贝动态库文件。

总结:

当一个模块不会再发生改变,并且执行速度有一些要求,适合把它封装成静态库。

动态库的优点:

节约内存:

使用的动态库只需被系统加载一次,不同的程序都可以使用到内存中的动态库,因此节约了很多内存,由于多个程序可共享使用一个动态库,所以动态库也叫共享库。

更新方便:

如果动态库中的函数格式没有变化(返回值、函数名、参数列表),而只是函数中的业务逻辑代码发生变化,那么只需要重新编译动态库即可,不需要重新编译相关的可执行文件,这也是某些应用程序可以自动更新的原因。

总结:

随着计算机性能的不断提升,弥补了动态库运行速度慢的缺点,再加上它能节约内存、更新方便,最主要的是计算机硬件一直在升级,所以就导致大多数代码需要不断的升级,因此我们大多数情况下把模块封装成动态库

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