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申明: 正如題如示，本篇講的是Linux下是靜態(tài)庫與共享庫，而Window下的動態(tài)鏈接庫詳細(xì)情況可見這篇文章：windows動態(tài)鏈接庫 DLL 淺析。雖然原理，思想差不多，但是細(xì)節(jié)卻各有不同。

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一、靜態(tài)庫

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? 1、概念：靜態(tài)庫指將所有相關(guān)的目標(biāo)文件打包成為一個(gè)單獨(dú)的文件-即靜態(tài)庫文件，以.a結(jié)尾。靜態(tài)庫可作為鏈接器的輸入，鏈接器會將程序中使用的到函數(shù)的代碼從庫文件中拷貝到應(yīng)用程序中。一旦鏈接完成，在執(zhí)行程序的時(shí)候就不需要靜態(tài)庫了。 注1：由于每個(gè)使用靜態(tài)庫的應(yīng)用程序都需要拷貝所用函數(shù)的代碼，所以靜態(tài)鏈接的文件會比較大。 注2：在Unix系統(tǒng)中，靜態(tài)庫以一種稱為存檔（archive）的特殊文件格式存放在磁盤中。存檔文件是一組連接起來的可重定位目標(biāo)文件的集合，有一個(gè)頭部用來描述每個(gè)成員目標(biāo)文件的大小和位置（存檔文件名由后綴.a標(biāo)識）。 2、創(chuàng)建與應(yīng)用 假設(shè)我們想在一個(gè)叫做libvector.a的靜態(tài)庫中提供以下向量函數(shù)： [cpp]?view plaincopyprint?

?//?addvec.c??

void?addvec(int*?x,?int*?y,?int*z,?int?n)??

{??

?????int?i=0;??

?????for(;?i<?n;++i)??

??????????z[i]?=?x[i]?+?y[i];??

}??

[cpp]?view plaincopyprint?

//?multvec.c??

void?multvec(int*x,?int*?y,?int*??z,?int?n)??

{??

?????int?i?=?0;??

?????for(;?i?<?n;?++i)??

??????????z[i]?=?x[i]?*?y[i];??

}??

使用AR工具創(chuàng)建靜態(tài)庫文件： 為了使用這個(gè)庫，編寫一個(gè)應(yīng)用（其調(diào)用addvec庫中的函數(shù)）： [cpp]?view plaincopyprint?

/*?main2.c?*/??

#include?<stdio.h>??

??

int?x[2]?=?{1,?2};??

int?y[2]?=?{3,?4};??

int?z[2]={0};??

??

int?main()??

{??

????addvec(x,?y,?z,?2);??

????printf("z?=?[%d?%d]\n",?z[0],?z[1]);??

????return?0;??

}??

編譯-鏈接-運(yùn)行程序： 注1：-static 參數(shù)告訴編譯器驅(qū)動程序，鏈接器應(yīng)該構(gòu)建一個(gè)完全的可執(zhí)行目標(biāo)文件，它可以加載到存儲器并運(yùn)行，在加載時(shí)無需進(jìn)一步的鏈接 -即一次性靜態(tài)鏈接完畢，不允許存在動態(tài)鏈接。 注2：當(dāng)鏈接器運(yùn)行時(shí)，它判定addvec.o定義的addvec符號是被main2.o引用的，所以它拷貝addvec.o到可執(zhí)行文件。因?yàn)槌绦蛑袥]有引用任何由multvec.o定義的符號，所以鏈接器就不會拷貝這個(gè)模塊到可執(zhí)行文件。同時(shí)，鏈接器還會拷貝libc.a中的pirintf.o模塊，以及許多C運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)中的其他模塊。鏈接器完整的行為可如下圖所示： 二、共享庫 1、概念：共享庫是一個(gè)目標(biāo)模塊（以.so后綴表示），在運(yùn)行時(shí)，可以加載到任意的存儲器地址，并和一個(gè)在存儲器中的程序鏈接起來，這個(gè)過程稱為動態(tài)鏈接，是由一個(gè)叫做動態(tài)鏈接器的程序來執(zhí)行的。 2、分類：根據(jù)加載和鏈接共享庫的時(shí)機(jī)又可分為：A）應(yīng)用程序自身加載時(shí)動態(tài)鏈接和加載共享庫；B）應(yīng)用程序運(yùn)行過程中動態(tài)鏈接和加載共享庫兩種情況。 2-A：應(yīng)用程序自身加載時(shí)動態(tài)鏈接和加載共享庫 2-A.1 基本思路是：當(dāng)創(chuàng)建可執(zhí)行文件時(shí)，靜態(tài)執(zhí)行一些鏈接（共享庫的重定位和符號表信息，而非代碼和數(shù)據(jù)），然后在應(yīng)用程序加載時(shí)，動態(tài)完成鏈接過程。 2-A.2 創(chuàng)建與應(yīng)用 創(chuàng)建類似于靜態(tài)庫的創(chuàng)建，假設(shè)我們現(xiàn)在想在一個(gè)叫做libvector.so的共享庫庫中提供以下addvec和multvec函數(shù)： 下面使用-shared選項(xiàng)來指示鏈接器創(chuàng)建一個(gè)共享的目標(biāo)文件（即共享庫），鏈接并運(yùn)行程序： ? 注1：-fPIC選項(xiàng)指示編譯器生成與位置無關(guān)的代碼 其動態(tài)鏈接過程可如下圖所示： 注2：在可執(zhí)行文件p2中沒有拷貝任何libvector.so真正的代碼和數(shù)據(jù)節(jié)，而是由鏈接器拷貝了一些重定位和符號表信息，它們使得運(yùn)行時(shí)動態(tài)鏈接器可以解析libvector.so中代碼和數(shù)據(jù)的引用，重定位完成鏈接任務(wù)。其中需要重定位的有：

• 1）重定位libc.so的文本和數(shù)據(jù)到某個(gè)存儲器段；
• 2）重定位libvector.so的文本和數(shù)據(jù)到另一個(gè)存儲器段；
• 3）重定位p2中所有對libc.so和libvector.so定義的符號的引用。

最后鏈接器將控制傳遞給應(yīng)用程序。從這個(gè)時(shí)刻開始，共享庫的位置就固定了，并在在程序的執(zhí)行過程中都不會再改變！ 2-B：應(yīng)用程序運(yùn)行過程中動態(tài)鏈接和加載共享庫 2-B.1 概念：與A情況不同，此情況下：應(yīng)用程序在運(yùn)行過程中要求動態(tài)鏈接器加載和鏈接任意共享庫，而無需編譯時(shí)鏈接那些庫到應(yīng)用中。 2-B.2 應(yīng)用實(shí)例 Linux系統(tǒng)為應(yīng)用程序在運(yùn)行過程中加載和鏈接共享庫提供了一組API： [cpp]?view plaincopyprint?

#include<dlfcn.h>??

??

/*?加載和鏈接共享庫?filename?

????filename：共享庫的名字?

????flag有：RTLD_LAZY,?RTLD_NOW,二者均可以和RTLD_GLOBAL表示取或?

*/??

void?*dlopen(const?char?*filename,?int?flag);?//?若成功則返回執(zhí)行句柄的指針，否則返回NULL??

??

/*根據(jù)共享庫操作句柄與符號，返回符號對應(yīng)的地址?

????handle:共享庫操作句柄?

????symbol：需要引用的符號名字?

*/??

void?*dlsym(void?*handle,?char?*symbol);?//?若成功則返回執(zhí)行符號的指針（即地址），若出錯(cuò)則返回NULL??

??

/*?如果沒有程序正在使用這個(gè)共享庫，卸載該共享庫?*/??

int?dlclose(void?*handle);?//?若卸載成功，則返回0，否則返回-1??

??

/*?捕捉最近發(fā)生的錯(cuò)誤?*/??

const?char?*dlerror(void);?//?若前面對dlopen，dlsym或dlclose調(diào)用失敗，則返回錯(cuò)誤消息，否則返回NULL??

?

例子：

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[cpp]?view plaincopyprint?

#include?<stdio.h>??

#include?<stdlib.h>??

#include?<dlfcn.h>??

??

int?x[2]?=?{1,?2};??

int?y[2]?=?{3,?4};??

int?z[2]?={0};??

??

int?main()??

{??

????void?*handle;??

????void?(*addvec)(int?*,?int?*,?int?*,int);??

????char?*error;??

??

????handle?=?dlopen("./libvector.so",?RTLD_LAZY);??

????if(!handle){??

????????fprintf(stderr,?"%s\n",?dlerror());??

????????exit(1);??

????}??

??

????addvec?=?dlsym(handle,?"addvec");??

????if((error?=?dlerror())?!=?NULL){??

????????fprintf(stderr,?"%s\n",?dlerror());??

????????exit(1);??

????}??

??

????addvec(x,?y,?z,?2);??

????printf("z?=?[%d?%d]\n",?z[0],?z[1]);??

??

????if(dlclose(handle)?<?0){??

????????fprintf(stderr,?"%s\n",?dlerror());??

????????exit(1);??

????}??

??

????return?0;??

}??

運(yùn)行結(jié)果：-ldl參數(shù)：表示生成的對象模塊需要用到共享庫

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Referebces:

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1.《深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)》第7章：鏈接 P448-P479

2.?靜態(tài)庫、共享庫、動態(tài)庫的創(chuàng)建和使用 ：http://bbs.chinaunix.net/thread-2037617-1-1.html

3.?Linux 動態(tài)庫剖析：http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-dynamic-libraries/

4.?dlopen:?http://baike.baidu.com/link?url=VswI42A-IxFuF5SelbJxDREXuY0BvYWHEdcCYozSNH93ark0nTMi4YdhHrvt-bIo2_F-swU2onuYMNwXeUGVMq

總結(jié)

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