C++程序员必会的知识储备
什么是库？？？
- 库文件是计算机上的一类文件，可以简单的把库文件看成一种代码仓库，它提供给使用者一些可以直接拿来用的变量、类、函数等
- 库是一种特殊的程序，编写库文件和编写一般的程序的区别不大，只是库文件不能单独运行
- 库文件有两种，静态库和动态库(共享库) ，静态库在程序的链接阶段就被复制到了程序中，而动态库在链接阶段只是被记录的一些信息(如文件名)，而没有把动态库复制到程序中，而是在程序运行阶段由系统动态加载到内存中供程序调用。
- 库的好处：代码保密(c++程序即使被反编译也只能还原20%左右) 、方便部署和发布
静态库的制作和使用
1).命名规则
lib + 库的名字 + .a [windows 下静态库以 .lib结尾]
2).制作步骤
- 生成对应的 .o文件(.o为目标文件，即二进制文件,经过汇编器处理过的) gcc -c *.c -Iinclude
- 将生成的.o文件打包(使用ar工具) ar rcs 库名(libXXX.a) *.o
3).静态库的使用(头文件:提供了接口,方便调用库中的函数)
- gcc main.c lib/libXXX.a -o app -Iinclude
- gcc main.c -L lib -l XXX -o app -Iinclude
4).查看静态库里的东西 nm libXXX.a
5).查看可执行文件里的东西 nm app
动态库(共享库)的制作和使用
1).命名规则
lib + 库的名字 + .so [windows 下动态库以 .dll结尾]
2).制作步骤
- 生成对应的.o文件(此时的.o文件要与位置无关) gcc -fpic -c *.c -Iinclude
- 将.o文件打包成共享库 gcc -shared -o libXXX.so *.o -Iinclude
3).动态库的使用
- gcc mian.o lib/libXXX.so -Iinclude -o app
- gcc main.o -L ./lib -l XXX -o app -I ./include
4).查询可执行文件在执行的时候所依赖的所有动态库 ldd 可执行文件
libCalc.so ==> not found 说明动态库libXXX.so没有找到
在运行是无法加载到 libCalc.so
5).系统如何定位共享文件？
当系统加载可执行代码的时候，能够知道其所依赖的库的名字,但是还需要知道文件的绝对路径。此时就需要系统的动态载入器来完成，对elf格式的可执行文件，是由ld-linux.so完成的。
最后一行：ld-linux-x86-64.so
搜索elf文件的顺序：
DT_RPATH(我们改变不了) —>环境变量(path)LD_LIBRARY_PATH —> /etc/ld.so_cache文件列表
—>/lib/ /use/lib
如果找到库文件的绝对路径后，将其载入到内存中。
6).解决动态库链接失败的的原因(按道理有5种方法)
- 改变DT_RPATH 改变不了，此法行不通
- 改变环境变量(path)LD_LIBRARY_PATH
- 临时改变:export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:动态库目录的绝对路径 /home/chen/MyWorkingSpace/library/lib
- 永久改变：在~/bashrc 文件中加入 这句话 然后更新 . .bashrc
- 改变系统的 etc/profile文件中加入这句话
- 修改/etc/ld.so.conf, 将动态库目录的绝对路径写入 然后更新 sudo ldconfig -v(打印详细信息)
动态库和静态库的工作原理
静态库:GCC进行链接时,会把静态库中的代码打包到可执行程序中
动态库:GCC进行链接时,动态库的代码不会被打包到可执行程序中(会记录一些信息,如名字)在程序启动之后，动态库会被动态加载到内存中。通过ldd(list dynamic dependcies)命令检查可执行文件动态库依赖关系
静态库的优缺点
静态库的优点
- 方便移植：发布程序的时候，不需要提供对应的库，因为库已经打包到可执行文件中
- 加载速度快(其实相比动态库快不了多少的)
静态库的缺点
- 消耗系统资源,浪费内存：库打包到应用程序中,导致库的体积很大
- 库发生了改变(维护、升级)，需要重新编译程序,导致更新、部署、发布麻烦
动态库的优缺点
动态库的优点
- 执行程序体积小
- 动态库更新了，不重新编译程序(函数接口不变)，更新、部署、发布简单
- 可以控制何时加载动态库
动态库的缺点
- 发布程序的时候，需要将动态库提供给用户
- 动态库没有被打包到应用程序中，加载速度相对较慢
动态库与静态库的选择
在库很小的时候，建议使用静态库。当库比较大的时候，尽量使用动态库。
