Linux에서 정적 링크 라이브러리와 동적 링크 라이브러리의 차이점은 무엇입니까?

차이: 1. 동적 라이브러리의 접미사는 ".so"이고 정적 라이브러리의 접미사는 ".a"입니다. 동적 함수 라이브러리가 변경되면 프로그램을 다시 컴파일할 필요가 없지만, 정적 함수 라이브러리가 변경되면 프로그램을 다시 컴파일해야 합니다. 3. 정적 라이브러리와 비교하여 동적 라이브러리는 컴파일 중에 대상 코드로 컴파일되지 않습니다. 따라서 사용자 프로그램은 관련 함수를 실행할 때 함수 라이브러리의 해당 함수만 호출합니다. 따라서 동적 함수 라이브러리에 의해 생성된 실행 파일은 더 작습니다. .

1. 라이브러리의 기본 개념:

Windows와 Linux 플랫폼 모두에 수많은 라이브러리가 있습니다. 라이브러리는 기본적으로 메모리에 로드되고 운영 체제에서 실행될 수 있는 실행 코드의 바이너리 형태입니다. Windows와 Linux의 근본적인 차이점으로 인해 이 두 플랫폼의 라이브러리 바이너리는 호환되지 않습니다. 일반적으로 사용되는 기능의 대상 파일을 패키징하고 프로그래머의 사용을 용이하게 하기 위해 해당 기능 인터페이스를 제공하는 것으로 간단히 이해될 수 있습니다. 함수를 사용할 때는 해당 헤더 파일만 포함하면 됩니다. 동적 라이브러리와 정적 라이브러리는 다르게 사용되며 플랫폼에 따라 접미사도 다릅니다.

WINDOWS에서: .dll 접미사는 동적 라이브러리이고, .lib 접미사는 정적 라이브러리입니다.

LINUX에서는: .so后缀为动态库，.a접미사는 정적 라이브러리입니다.

2. 정적 라이브러리 및 정적 링크

정적 라이브러리:

간단히 말하면 정적 라이브러리는 여러 대상 파일로 압축된 파일 모음입니다. 예를 들어, 일상적인 프로그래밍에서 printf 함수를 사용해야 한다면 stdio.h 라이브러리 파일을 포함해야 합니다. 그러나 strlen을 사용할 때는 string.h 라이브러리 파일을 직접 컴파일해야 합니다. .o를 형성하는 해당 함수 소스 코드를 우리에게 직접 제공하면 관리 및 사용에 큰 불편을 초래할 수 있으므로 "ar" 압축 프로그램을 사용하여 이러한 대상 파일을 함께 압축하여 libx.a 정적 라이브러리 파일을 형성할 수 있습니다.

참고: 정적 라이브러리 명명 형식: lib + "라이브러리 이름" + .a(접미사) 예: libadd.a는 add

라는 정적 라이브러리입니다. 정적 링크:

정적 라이브러리 코드입니다. 컴파일 및 링크 시 실행 파일에 링크되며 프로그램은 실행 시 더 이상 정적 라이브러리에 의존하지 않습니다. 라이브러리 파일과 프로그램 컴파일로 생성된 파일을 연결하면 실행 파일이 생성됩니다.

예를 들어 우리가 동시에 작성한 헤더 파일과 코드를 컴파일하고 링크하고 최종적으로 실행 파일을 생성하는 방법을 알아보겠습니다.

/main.c/

#include <stdio.h>
#include "add.h"

int main()
{
	int ret = add(3, 4);
	printf("3 + 4 = %d\n",ret);

	return 0;
}

/add.c/

#include "add.h"

int add( int x, int y)
{	
	return x + y;
}


/add.h/

#pragma once
#include <stdio.h>

int add( int x, int y);

/Makefile/

main : main.c libadd.a
	gcc main.c -L . -ladd -o main
	//-L为指定路径 .为当前目录下 -l+库名字，编译器可在指定目录下自己寻找名为add的库文件
	
libadd.a : 
	gcc -c add.c -o add.o
	
	//ar -rc将多个编译后的文件打包为一个静态库文件
	ar -rc libadd.a add.o

.PHONY:clean
clean:
	rm main libadd.a

make 후 출력 스크린샷:

<3> 단점:

1. 메모리 및 디스크 공간 낭비: 정적 연결은 컴퓨터 메모리 및 디스크 공간을 심각하게 낭비합니다.

C 언어 정적 라이브러리의 크기가 1MB이고 시스템에 라이브러리를 사용해야 하는 파일이 100개 있다고 가정하면 정적 링크를 사용하면 100M의 메모리가 낭비됩니다. 더욱 그럴 것입니다. 예를 들어, 아래와 같이 프로그램 1과 프로그램 2 모두 Lib.o를 사용해야 합니다. 정적 링크를 사용하는 경우 이 파일의 복사본 두 개가 실제 메모리에 저장됩니다.

2. 업데이트 문제:

예를 들어, 프로그램이 20개의 모듈로 구성되어 있고 각 모듈의 크기는 1MB이며, 모듈을 업데이트할 때 사용자는 전체 20MB 프로그램을 다시 다운로드해야 합니다.

3. 동적 라이브러리와 동적 링크

<1> 동적 라이브러리:

프로그램이 실행될 때만 동적 라이브러리의 코드를 링크하며, 여러 프로그램이 라이브러리의 코드를 공유합니다. 동적 라이브러리와 연결된 실행 파일에는 외부 함수가 있는 대상 파일의 전체 기계어 코드가 아닌 해당 라이브러리가 사용하는 함수 항목 주소 테이블만 포함됩니다.

참고: 동적 라이브러리 이름 지정 형식: lib + "라이브러리 이름" + .so(접미사) 예: libadd.so는 add

<2>라는 동적 라이브러리입니다. 동적 링크:

메모리 낭비로 인해 모듈 업데이트의 어려움으로 인해 정적 링크의 대안으로 동적 링크가 제안되었습니다. 기본 구현 아이디어는 정적 링크처럼 모든 프로그램 모듈을 단일 프로그램 모듈로 링크하는 대신, 프로그램을 모듈별로 상대적으로 독립적인 부분으로 나누고 프로그램이 실행될 때 함께 링크하여 완전한 프로그램을 구성하는 것입니다. 따라서 동적 연결은 런타임까지 연결 프로세스를 연기합니다.

同样，假如有程序1，程序2，和Lib.o三个文件，程序1和程序2在执行时都需要用到Lib.o文件，当运行程序1时，系统首先加载程序1，当发现需要Lib.o文件时，也同样加载到内存，再去加载程序2当发现也同样需要用到Lib.o文件时，则不需要重新加载Lib.o，只需要将程序2和Lib.o文件链接起来即可，内存中始终只存在一份Lib.o文件。

动态库和动态链接的例子依然使用上面的代码，输出结果也相同，唯一需要改变的就是Makefile文件。

/Makefile/
main : main.c libadd.so
	gcc main.c -L . -ladd -o main

libadd.so : 
	gcc -fPIC -shared add.c -o libadd.so
	//-shared表示输出结果是共享库类型的  -fPIC表示使用地址无关代码奇数来生产输出文件
	
.PHONY:clean
clean:
	rm main libadd.so

• 当我们生成可执行文件后，可使用ldd命令查看该可执行文件所依靠的动态库。

• Windows和Linux下库文件后缀不同的根本原因是两者文件格式不同。在Linux系统中，我们可以通过使用file命令来检测动态库的文件类型，而其实这些动态库都是以ELF格式存储的。ELF动态链接文件被称为动态共享对象(DSO,Dynamic Shared Objects)，简称共享对象；在windows下，动态链接文件被称为动态链接库（Dynamic Linking Library），也就是.dll文件后缀的全称。

优点：

• ①毋庸置疑的就是节省内存；

• ②减少物理页面的换入换出；

• 升级某个模块时，通常只需覆盖对应的旧目标文件。新版本的目标文件会被自动装载到内存中并且链接起来；

• ④程序在运行时可以动态的选择加载各种程序模块，实现程序的扩展。

四、静态库和动态库的区别

1. 静态库

这类库的名字一般是 libxxx.a ；利用静态函数库编译成的文件比较大，因为整个 函数库的所有数据都会被整合进目标代码中，他的优点就显而易见了，即编译后的执行程序不需要外部的函数库支持，因为所有使用的函数都已经被编译进去了。如果静态函数库发生更改，那么你的程序需要重新编译，所以这也会成为他的不足之处。

2. 动态库

这类库的名字一般是 libxxx.so ;相对于静态函数库，动态函数库在编译的时候并没有被编译进目标代码中，你的程序执行到相关函数时才调用该函数库里的相应函数，因此动态函数库所产生的可执行文件比较小。为使程序能够正常运行，需要在程序的运行环境中提供相应的函数库，因为该库无法被整合进程序，而是在程序运行时动态地申请和调用。动态函数库的更新方便，因为它的修改不会影响你的程序。

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