Linux下的静态库和动态库

静态库

可以把它想象成是一些代码的集合，在可执行程序运行前就已经加到了代码中，成为了执行程序的一部分，一般是以.a为后缀的文件名，Windows下后缀为.lib。静态库的命名也分为三部分，1、前缀：lib，2、库的名称：随意，如lisi，3、后缀：.a。

静态库优缺点

上面简单介绍了静态库，那它自然也会有优缺点，这里来介绍下它的优缺点。

优点：1、在最后，函数库是被打包到应用程序中的，实现函数本地化、寻址方便、高效。2、程序在运行的时候，与函数库没有关系，移植性更强。

缺点：1、消耗资源较大，每个进程在使用静态库的时候，都要复制一份才可以，这也就造成了内存的消耗。2、在程序更新、部署、发布的时候，使用静态库相对麻烦，如果一个静态库更新了，那它的应用程序都需要重新编译，再发送给用户，有的时候可能只是一个小的改动，但对于用户来说，会导致整个程序重新下载。

动态库

在程序编译时不会被连接到目标代码中，在后期运行时才会载入，不同的应用程序如果调用相同的库，内存中只有一份共享库的拷贝，也就避免了空间的浪费问题。一般以.so作为文件后缀名，也分为三部分：1、前缀：lib，2、库名称：自定义，3、后缀：.so

动态库优缺点

优点：1、节省内存2、部署、升级相对方便，只需要更换动态库，再重新启动服务即可。

缺点：1、加载速度比静态库慢2、移植性较差，需要把所有用到的动态库进行移植。

3.共享库，小版本升级，即接口不变.

当升级小版本时，共享库的soname 是不变的，所以需要重新把soname 的那个连接文件指定新版本就可以。 调用ldconfig命令，系统会帮你做修改那个soname link文件，并把它指向新的版本呢。这时候你的应用程序就自动升级了。

4.共享库，主版本升级，即接口发生变化。

当升级主版本时，共享库的soname 就会加1.比如libhello.so.0.0.0 变为 libhello.so.1.0.0. 这时候再运行ldconfig 文件，就会发现生成两个连接 文件。

ln -s libhello.so.0----libhello.so.0.0.0

ln -s libhello.so.1-----libhello.so.1.0.0

尽管共享库升级，但是你的程序依旧用的是旧的共享库，并且两个之间不会相互影响。

问题是如果更新的共享库只是增加一些接口，并没有修改已有的接口，也就是向前兼容。但是这时候它的主版本号却增加1. 如果你的应用程序想调用新的共享库，该怎么办？ 简单，只要手工把soname 文件修改，使其指向新的版本就可以。（这时候ldconfig 文件不会帮你做这样的事，因为这时候soname 和real name 的版本号主板本号不一致，只能手动修改）。

比如： ln -s libhello.so.0 --- libhello.so.1.0.0

但是有时候，主版本号增加，接口发生变化，可能向前不兼容。这时候再这样子修改，就会报错，“xx”方法找不到之类的错误。

总结一下，Linux 系统是通过共享库的三个不同名字，来管理共享库的多个版本。 real name 就是共享库的实际文件名字，soname 就是共享库加载时的用的文件名。在生成共享库的时候，编译器将soname 绑定到共享库的文件头里，二者关联起来。 在应用程序引用共享库时，其通过link name 来完成，link时将按照系统指定的目录去搜索link名字找到共享库，并将共享库的soname写在应用程序的头文件里。当应用程序加载共享库时，就会通过soname在系统指定的目录（path or LD_LIBRARY)去寻找共享库。

当共享库升级时，分为两种。一种是主板本不变，升级小版本和build 号。在这种情况下，系统会通过更新soname（ ldconfig 来维护），来使用新的版本号。这中情况下，旧版本就没有用，可以删掉。

另外一种是主版本升级，其意味着库的接口发生变化，当然，这时候不能覆盖已有的soname。系统通过增加一个soname（ldconfig -p 里面增加一项），使得新旧版本同时存在。原有的应用程序在加载时,还是根据自己头文件的旧soname 去寻找老的库文件。

这是一个trick 的地方。第一系统将会在生成库的时候，就没有soname放到库的头里面。从而应用程序连接时候，就把linkname 放到应用程序依赖库里面。或者换句话说就是，soname这时候不带版本号。 有时候有人直接利用这点来升级应用程序，比如，新版本的库，直接拷贝到系统目录下，就会覆盖掉已经存在的旧的库文件，直接升级。 这个给程序员很大程度的便利性，如果一步小心，就会调到类似windows的Dll hell 陷阱里面。建议不要这样做。

【Note】

1. 指定共享库加载的路径。LD_LIBRARY_PATH 优先于 path 环境变量。

2. ldd 可以查看程序，或者共享库依赖的库的路径

3. nm 查看共享库暴露的接口

4. ldconfig 可以自动生成soname 的连接文件。并提供catch 加速查找。

5.readelf 可以查看动态库的信息，比如依赖的库，本身的soname。

6. objdump 与readelf 类似。

7 ld The GUN linker

8. ld.so dynamic linker or loader

9. as the portable GNU assembley

1、虽然动态库有点浪费内存，但是动态库最大的作用是：减少占用磁盘空间，减少开发时的编译时间，而不是你想的编译速度慢。因为采用了动态库，所以如果我修改了动态库，我只需要编译动态库。而如果采用了静态库，如果修改了静态库，那么，所有用了该静态库的程序和静态库都必须重新编译。而且gcc不是扫描整个libc.so文件。因为so文件里有符号表，哪个符号在哪个.o文件里，只要扫描符号表就知道了，而且由于他不需要从so文件中拷贝使用的函数，从某种意义上来说编译速度比静态库更快。

2、动态库的加载采用写时拷贝技术，即：只有当我用这个函数的时候我才把该函数部分拷贝过来，它不会拷贝整个so文件，只会拷贝需要的部分。

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