Runtime library, CRT
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首先 ，看一句知乎的片段：https://www.zhihu.com/question/39858721/answer/83472146：
“Lampson也在圖靈獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)演講時(shí)曾說過一句話：Any problem in computer science can be solved with another level of indirection. （有人也說是David Wheeler說的）。 如由于計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)與資源是“赤裸丑陋”的，于是抽象出來一層操作系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)資源的管理與操作。而為了與操作系統(tǒng)交互，于是抽象出來了Runtime Library層，方式是System Call。而瀏覽器、編譯器、Office等上層應(yīng)用則僅需Runtime Library層交互即可，方式是Operating System API。”?? ----------- 正確性待考證！
--------- 以前，我只是接觸到了application調(diào)用OS API.
application調(diào)用OS API, 例如，調(diào)用createThread函數(shù)，從此圖來看，這個(gè)函數(shù)是以Runtime Library的形式提供服務(wù)的。
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結(jié)合下面的文章整理一下這篇好文：https://blog.csdn.net/mvtechnology/article/details/72674042
https://blog.csdn.net/luoweifu/article/details/49055933?? ------ 作者的知識(shí)很豐富！！：：
什么是Runtime Library？
微軟官方解釋： https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/c-runtime-library/crt-library-features?view=vs-2019
Runtime Library就是運(yùn)行時(shí)庫，也簡(jiǎn)稱CRT(C Run Time Library)。是程序在運(yùn)行時(shí)所需要的庫文件，通常運(yùn)行時(shí)庫是以Lib或Dll形式提供的。
Windows下C Runtime Library是微軟對(duì)C標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，這樣每個(gè)程序可以直接使用C標(biāo)準(zhǔn)庫的函數(shù)；后來出現(xiàn)了C++，于是又在C Runtime Library基礎(chǔ)上開發(fā)了C++ Runtime Library，實(shí)現(xiàn)了對(duì)C++標(biāo)準(zhǔn)庫的支持。因此現(xiàn)在Windows下的C/C++運(yùn)行時(shí)庫既包含子C標(biāo)準(zhǔn)庫，也包含了C++標(biāo)準(zhǔn)庫。
如果你安裝了VS2010，在安裝目錄下的VC\crt\src下(如C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\crt\src)有運(yùn)行時(shí)庫(CRT)的源代碼，這里既有C的文件(如output.c、stdio.h等)，也有C++的文件(如iostream、string)。---- 每種編譯器都自帶這些庫嗎。
在C Runtime Library出現(xiàn)之前，許多程序都使用C編寫，而這些程序都要使用標(biāo)準(zhǔn)的C庫，按照以前的方式每一個(gè)程序最終都要拷貝一份標(biāo)準(zhǔn)庫的實(shí)現(xiàn)到程序中，這樣同一時(shí)刻內(nèi)存中可能有許多份標(biāo)準(zhǔn)庫的代碼（一個(gè)程序一份），所以微軟出于效率的考慮把標(biāo)準(zhǔn)C庫做為動(dòng)態(tài)鏈接來實(shí)現(xiàn)，這樣多個(gè)程序使用C標(biāo)準(zhǔn)庫時(shí)內(nèi)存中就只有一份拷貝了。
確切地說運(yùn)行時(shí)庫指的就是對(duì)這些底層的基礎(chǔ)功能實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)庫(Dll),運(yùn)行時(shí)庫和普通的Dll一樣，只有程序用到了它才會(huì)被加載，沒有程序使用的時(shí)候不會(huì)駐留內(nèi)存的。（底層功能的庫才叫運(yùn)行時(shí)庫么）。話雖如此，但有多少系統(tǒng)的東西說不定也是用C寫的，這些東西的存在就使C運(yùn)行時(shí)庫存在于內(nèi)存中了，所以運(yùn)行時(shí)庫幾乎總是需要的。雖然說運(yùn)行時(shí)庫應(yīng)該是動(dòng)態(tài)庫，但習(xí)慣上我們把與動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)庫相同代碼編譯出來的靜態(tài)庫也稱為運(yùn)行時(shí)庫，VC++下的運(yùn)行時(shí)庫有ML、MLd、MT、MTd、MD、MD六種。
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運(yùn)行時(shí)庫的主要作用:
- ? 提供C標(biāo)準(zhǔn)庫(如memcpy、printf、malloc等)、C++標(biāo)準(zhǔn)庫（STL）的支持。
- ??? 應(yīng)用程序添加啟動(dòng)函數(shù)，啟動(dòng)函數(shù)的主要功能為將要進(jìn)行的程序初始化，對(duì)全局變量進(jìn)行賦初值，加載用戶程序的入口函數(shù)。
?????????? 不采用寬字符集的控制臺(tái)程序的入口點(diǎn)為mainCRTStartup(void)。下面我們以該函數(shù)為例來分析運(yùn)行時(shí)庫究竟為我們添加了怎樣的入口程序。這個(gè)函數(shù)在crt0.c中被定義，下列的代碼經(jīng)過了筆者的整理和簡(jiǎn)化：
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從以上代碼可知，運(yùn)行庫在調(diào)用用戶程序的main或WinMain函數(shù)之前，進(jìn)行了一些初始化工作。初始化完成后，接著才調(diào)用了我們編寫的main或WinMain函數(shù)。只有這樣，我們的C語言運(yùn)行時(shí)庫和應(yīng)用程序才能正常地工作起來。
除了crt0.c外，C運(yùn)行時(shí)庫中還包含wcrt0.c、 wincrt0.c、wwincrt0.c三個(gè)文件用來提供初始化函數(shù)。wcrt0.c是crt0.c的寬字符集版，wincrt0.c中包含 windows應(yīng)用程序的入口函數(shù)，而wwincrt0.c則是wincrt0.c的寬字符集版。
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歷史發(fā)展的角度講解運(yùn)行時(shí)庫
1 從操作系統(tǒng)的角度出發(fā)
操作系統(tǒng)一般是用C寫的(因?yàn)槟菚r(shí)還沒有C++，C已經(jīng)算是最高級(jí)的計(jì)算機(jī)語言了)，不管是Linux/Unix還是Windows底層都是大量的C代碼。
在開發(fā)操作系統(tǒng)及相應(yīng)的應(yīng)用程序時(shí)，很多的程序都會(huì)用到相同基礎(chǔ)功能的函數(shù)庫。為了方便開發(fā)就把經(jīng)常用到的底層的基礎(chǔ)函數(shù)封閉成庫(不然你每寫一個(gè)程序都要把這基礎(chǔ)功能實(shí)現(xiàn)的源代碼拷貝一份到自己的工程，或自己再實(shí)現(xiàn)一次)，于是就有了C運(yùn)行時(shí)庫(C Runtime Library)，也就是靜態(tài)庫libc.lib(Release版)、libcd.lib(Debug版)。
因?yàn)樵缙诘牟僮飨到y(tǒng)和程序都相應(yīng)簡(jiǎn)單，用戶的需求也不高，那時(shí)的操作系統(tǒng)還沒有多任務(wù)、多線程的概念。所以libc.lib、libcd.lib當(dāng)然只能支持單線程的程序，而無法支持多線程的程序，因此這個(gè)運(yùn)行時(shí)庫叫Single-Threaded。
后來，隨著計(jì)算機(jī)的普及和發(fā)展，計(jì)算機(jī)要完成的任務(wù)越來越多，人們對(duì)時(shí)間和性能的要求也越來越高，為滿足這些需求，操作系統(tǒng)就有了多任務(wù)的概念，也有了多線程的技術(shù)。而之前的運(yùn)行時(shí)庫libc.lib、libcd.lib只能用于單線程，已經(jīng)無法滿足很多程序的需要，于是多線程的運(yùn)行時(shí)庫也就應(yīng)運(yùn)而生，這就是libcmt.lib、libcmtd.lib。? 這解決了多線程的問題，但隨著程序的越來越復(fù)雜，一個(gè)程序可能會(huì)用到多個(gè)其他程序的庫，多個(gè)程序可能會(huì)用到相同的庫，導(dǎo)致多線程同時(shí)運(yùn)行時(shí)，在內(nèi)存中會(huì)保存多份的相同的靜態(tài)庫。假設(shè)A程序使用了C.lib，B程序也使用了C.lib，A、B程序同時(shí)運(yùn)行時(shí)，在內(nèi)存中就會(huì)同時(shí)存在兩份C.lib。
????????????? 靜態(tài)庫在內(nèi)存中的呈現(xiàn)方式
為了解決這個(gè)問題，就產(chǎn)生了動(dòng)態(tài)庫的技術(shù)。于是就有了動(dòng)態(tài)的運(yùn)行時(shí)庫Multi-threaded DLL、Multi-threaded DLL Debug。多個(gè)程序使用同一個(gè)動(dòng)態(tài)庫，在內(nèi)存中只會(huì)有一份，效果圖如下：
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2 從語言的角度
我們都知道，先有了C語言，后來才在C的基礎(chǔ)上發(fā)展出了C++語言，而C++又對(duì)C兼容，相當(dāng)是C的一個(gè)超集。
一開始的運(yùn)行時(shí)庫，只是C的運(yùn)行時(shí)庫(C Runtime Library)，包含了對(duì)C標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)。后來隨著C++的產(chǎn)生，又把C++程序運(yùn)行時(shí)要用的底層基礎(chǔ)庫加了進(jìn)去，就有了C/C++的運(yùn)行時(shí)庫(C/C++ Runtime Library)，這時(shí)的運(yùn)行時(shí)庫既包含了標(biāo)準(zhǔn)C函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，也包含了C++ STL的實(shí)現(xiàn)。
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在VS中設(shè)置運(yùn)行時(shí)庫的類型：
可以在Properties->Configuration Properties->C/C++->Code Generation->Runtime Library中設(shè)置采用的運(yùn)行時(shí)庫的類型。
我們知道編譯出的靜態(tài)庫只有一個(gè)ProjectName.lib文件，而編譯出的動(dòng)態(tài)庫有兩個(gè)文件：ProjectName.lib+ProjectName.dll，一個(gè)是導(dǎo)入庫，一個(gè)動(dòng)態(tài)庫。
VC++中有六種Runtime Library的類型:
你可以在VS的安裝目錄下找到這些庫文件，如C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\lib\? 和? C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\lib\amd64\中分別找到對(duì)應(yīng)32位和64位的libcmt.lib、libcmtd.lib、msvcrt.lib、msvcrtd.lib庫。
對(duì)于dll, 通過上面的表格你會(huì)發(fā)現(xiàn)，多線程的動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)庫是 msvcrt.lib + msvcrtxx.dll，之所以是msvcrtxx.dll是因?yàn)槊恳粋€(gè)版本的VS使用的庫名稱還不一樣。而且還不止包含一個(gè)庫，除了主要的MSVCRT庫外，還有MSVCPRT、MSVCIRT庫。它們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：
在你的VS安裝目錄下(如C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\redist\x64\Microsoft.VC100.CRT)，及系統(tǒng)目錄C:\Windows\System32、C:\Windows\SysWOW64下都能找到對(duì)應(yīng)的.dll庫。
很多的軟件在發(fā)布自己的產(chǎn)品時(shí)也都會(huì)帶上這些DLL(防止用戶的操作系統(tǒng)沒有安裝VS，或在系統(tǒng)目錄下找不到對(duì)應(yīng)的DLL（windows系統(tǒng)會(huì)沒有這些文件么？）)，如我電腦上的百度影音安裝目錄下就有MSVCR71.DLL(C:\Program Files (x86)\baidu\BaiduPlayer\4.1.2.286\MSVCR71.DLL)，WPS的安裝目錄下有msvcr100.dll(C:\Program Files (x86)\WPS Office\9.1.0.5132\wtoolex\msvcr100.dll)和msvcp100.dll(C:\Program Files (x86)\WPS Office\9.1.0.5132\wtoolex\msvcp100.dll)。
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(1). 靜態(tài)鏈接的單線程庫
靜態(tài)鏈接的單線程庫只能用于單線程的應(yīng)用程序， C 運(yùn)行時(shí)庫的目標(biāo)代碼最終被編譯在應(yīng)用程序的二進(jìn)制文件中。通過 /ML 編譯選項(xiàng)可以設(shè)置 Visual C++ 使用靜態(tài)鏈接的單線程庫。
(2). 靜態(tài)鏈接的多線程庫
靜態(tài)鏈接的多線程庫的目標(biāo)代碼也最終被編譯在應(yīng)用程序的二進(jìn)制文件中，但是它可以在多線程程序中使用。通過 /MT 編譯選項(xiàng)可以設(shè)置 Visual C++ 使用靜態(tài)鏈接的多線程庫。
該選項(xiàng)生成的可執(zhí)行文件運(yùn)行時(shí)不需要運(yùn)行時(shí)庫dll的參加，會(huì)獲得輕微的性能提升，但最終生成的二進(jìn)制代碼因鏈入龐大的運(yùn)行時(shí)庫實(shí)現(xiàn)而變得非常臃腫。當(dāng)某項(xiàng)目以靜態(tài)鏈接庫的形式嵌入到多個(gè)項(xiàng)目，則可能造成運(yùn)行時(shí)庫的內(nèi)存管理有多份，最終將導(dǎo)致致命的“Invalid Address specified to RtlValidateHeap”問題。
(3). 動(dòng)態(tài)鏈接的運(yùn)行時(shí)庫
動(dòng)態(tài)鏈接的運(yùn)行時(shí)庫將所有的 C 庫函數(shù)保存在一個(gè)單獨(dú)的動(dòng)態(tài)鏈接庫 MSVCRTxx.DLL 中， MSVCRTxx.DLL 處理了多線程問題。使用 /MD 編譯選項(xiàng)可以設(shè)置 Visual C++ 使用動(dòng)態(tài)。
鏈接時(shí)將按照傳統(tǒng)VC鏈接dll的方式將運(yùn)行時(shí)庫MSVCRxx.DLL的導(dǎo)入庫MSVCRT.lib鏈接，在運(yùn)行時(shí)要求安裝了相應(yīng)版本的VC運(yùn)行時(shí)庫可再發(fā)行組件包（當(dāng)然把這些運(yùn)行時(shí)庫dll放在應(yīng)用程序目錄下也是可以的）。 因/MD和/MDd方式不會(huì)將運(yùn)行時(shí)庫鏈接到可執(zhí)行文件內(nèi)部，可有效減少可執(zhí)行文件尺寸。當(dāng)多項(xiàng)目以MD方式運(yùn)作時(shí)，其內(nèi)部會(huì)采用同一個(gè)堆，內(nèi)存管理將被簡(jiǎn)化，跨模塊內(nèi)存管理問題也能得到緩解。
/MDd 、 /MLd 或 /MTd 選項(xiàng)使用 Debug runtime library( 調(diào)試版本的運(yùn)行時(shí)刻函數(shù)庫 ) ，與 /MD 、 /ML 或 /MT 分別對(duì)應(yīng)。 Debug 版本的 Runtime Library 包含了調(diào)試信息，并采用了一些保護(hù)機(jī)制以幫助發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，加強(qiáng)了對(duì)錯(cuò)誤的檢測(cè)，因此在運(yùn)行性能方面比不上 Release 版本。
/MD和/MDd將是潮流所趨，/ML和/MLd方式請(qǐng)及時(shí)放棄，/MT和/MTd在非必要時(shí)最好也不要采用了。
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在Windows下進(jìn)行C++的開發(fā)，VS下的一項(xiàng)設(shè)置MT、MTd、MD和MDd卻經(jīng)常讓人搞迷糊，特別是你工程使用了很多第三庫的時(shí)候，及容易出現(xiàn)各種鏈接問題。看一下下面這個(gè)錯(cuò)誤提示：
LIBCMT.lib(_file.obj) : error LNK2005: ___initstdio already defined in libc.lib(_file.obj)
LIBCMT.lib(_file.obj) : error LNK2005: ___endstdio already defined in libc.lib(_file.obj)
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REF:
https://blog.csdn.net/mvtechnology/article/details/72674042
https://blog.csdn.net/u012372584/article/details/78949261
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Runtime library, CRT的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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