静态链接库（Static Link Library）

静态链接库文件中包含函数代码本身，在编译时直接将代码加入程序当中。
静态链接库是obj文件的一个集合，扩展名为.a，名字格式一般为libxxx.a。

内容

静态链接库包括两个文件：
（1）.h头文件，包含静态链接库中说明输出的类或符号原型或数据结构。应用程序调用静态链接库时，需要将该文件包含入应用程序的源文件中。
（2）.lib文件，放到固定位置，在应用程序中添加库目录，在附加依赖项中进行添加。

生成

步骤：

生成目标文件（.o）
使用程序ar对目标文件进行归档

以下内容都是对于源文件main.c
main.c

// 生成`main.o`文件
$ clang -c main.c
// 生成`libhello.a`静态链接库
$ ar -rcs libhello.a main.o

生成静态链接库

使用

// 生成二进制文件：1.绝对、相对路径指定静态链接库
$ clang -o main main.c libhello.a
// 生成二进制文件：2.使用-l参数，在系统目录下查找静态链接库
$ clang -o main main.c -lhello
// 生成二进制文件：3.使用-l参数，在指定目录查找静态链接库
$ clang -o main main.c -L./ -lhello

动态链接库（Dynamic Link Library）

动态链接库文件包含了函数所在的DLL文件和文件中函数位置的信息（入口），代码由运行时加载在进程空间中的DLL提供。
动态库是程序运行时加载的库，扩展名为.so。

内容

动态链接库包括三个文件：
（1）.h头文件，包含动态链接库中说明输出的类或符号原型或数据结构的.h文件。应用程序调用动态链接库时，需要将该文件包含入应用程序的源文件中。
（2）.lib文件，是动态链接库在编译、链接成功之后生成的文件，作用是当其他应用程序调用.dll时，需要将该文件引入应用程序，否则产生错误。如果不想用.lib文件或者没有.lib文件，可以用WIN32 API函数LoadLibrary、GetProcAddress装载。
（3）.dll文件，真正的可执行文件，开发成功后的应用程序在发布时，只需要有.exe文件和.dll文件，并不需要.lib文件和.h头文件。

生成

库中函数和变量的地址是相对地址，不是绝对地址，真实地址在调用动态库的程序加载时形成。
动态库的名称有别名(soname),真名(realname)和链接名(linker name)。

真名是动态库的真实名称，一般总是在别名的基础上加上一个小的版本号，发布版本构成
别名由一个前缀lib，然后是库的名字加上.so构成
链接名，即程序链接时使用的库的名字

在动态链接库安装的时候总是复制库文件到某个目录，然后用软连接生成别名，在库文件进行更新的时候仅仅更新软连接即可。

-fPIC

fPIC的全称是 Position Independent Code，用于生成位置无关代码。
位置无关代码：个人理解是代码无绝对跳转，跳转都为相对跳转。

填加-fPIC选项
使用-fPIC选项生成的动态库，显然是位置无关的。
“这样的代码本身就能被放到线性地址空间的任意位置，无需修改就能正确执行。通常的方法是获取指令指针的值，加上一个偏移得到全局变量/函数的地址。”

1	$ clang -fPIC -shared -Wl,-soname,libhello.so -o libhello.so.1 main.c

-shared:告诉编译器生成一个动态链接库
-soname:指示生成的动态链接库的别名（这里是libhello.so）
-o:指示实际生成的动态链接库（这里是libhello.so.1）

不添加-fPIC选项
不添加-fPIC选项也可以生成.so文件，但是对源文件有要求：eg.不能引用其他地方的代码，如<stdio.h>
这是因为不加-fPIC选项的.so文件在加载到用户程序的地址空间时重定向所有表目。
对于main.c生成libhello.so，以下命令将报错：

1	$ clang -fPIC -shared -Wl,-soname,libhello.so -o libhello.so.1 main.c

不使用-fPIC选项

配置

生成（获取）动态链接库之后一个很重要的问题就是安装。
当动态库正确安装后，所有的程序都可以使用动态库运行程序。
配置思路有两种：

复制到系统默认的动态链接库的搜索路径下，通常有/lib，/usr/lib，/usr/local/lib，放到其中任何一个目录下都可以。
指定系统的动态链接库搜索的路径，让系统找到运行所需要的动态链接库才可以。

一般我们不选择第一种，因为这种做法会污染系统库
系统中的配置文件/etc/ld.so.conf是动态链接库的搜索路径配置文件。这这个文件内，存放着可被Linux共享的动态链接库所在目录的名字（系统目录/lib，/usr/lib除外，这两个目录默认就是动态链接库的搜索路径），多个目录名间以空白字符（空格、换行等）或冒号或逗号分割。

查看系统中的动态链接库配置文件的内容：

1	$ cat /etc/ld.so.conf

Linux的配置文件将目录ld.so.conf.d/中的配置文件包含了进来。

使用

coding时显式调用

显式调用的含义是代码出现库文件名，用户需要自己去打开和管理库文件。
要点：将dlfcn.h系统头文件包含进程序
主要有函数dlopen（）、dlerror（）、dlsym（）和dlclose（）来控制动态库的使用。

编译使用

把当前工作目录（libhello.so.1所在的目录）加入动态链接库的搜索路径配置文件/etc/ld.so.conf中

1 2	include ld.so.conf/*.conf /home/katherine/workspace/dlib

执行ldconfig命令刷新缓存文件/etc/ld.so.cache

1	$ ldconfig

我们会发现，执行ldconfig命令后，当前目录下生成了一个新的文件libhello.so（这是-soname,libhello.so选项导致的，如果没有该选项，那么ldconfig执行后不会生成新文件libhello.so。），使用$ ls -a命令会发现此文件是libhello.so.1的链接文件

在编译程序时，使用动态链接库和静态链接库是一致的，使用"-lxxx"的方式

1	$ clang -o main main.c -L./ -lhello

注意

如果系统的搜索路径下同时存在静态链接库和动态链接库，默认情况下会链接动态链接库。如果需要强制链接静态链接库，需要加上"-satic"选项。

1	$ clang -o main main.c -L./ -static -lhello

静态链接库和动态链接库的优缺点

静态链接库由程序ar生成，可以再不用重新编译程序库代码的情况下，进行程序的重新链接，这种方法节省了编译过程的时间。
静态库的另一个优势是开发者可以提供库文件给使用人员不用开放源代码。
使用静态编译的.lib文件，在运行程序时不需要再挂动态库，缺点是导致应用程序比较大，而且失去了动态库的灵活性，发布新版本时要发布新的应用程序才行。

编译|程序编译与执行的那些事(2)：静态链接库、动态链接库