靜態鏈接庫和動態鏈接庫的區別及優缺點


動態鏈接庫和靜態鏈接庫的區別

    本文參考了以下博客:

     1. http://blog.csdn.net/gamecreating/article/details/5504152
     2. http://blog.csdn.net/left_la/article/details/12098545
     3. http://blog.csdn.net/augusdi/article/details/6460415

    靜態連接庫就是把(lib)文件中用到的函數代碼直接鏈接進目標程序,程序運行的時候不再需要其它的庫文件;動態鏈接就是把調用的函數所在文件模塊(DLL)和調用函數在文件中的位置等信息鏈接進目標程序,程序運行的時候再從DLL中尋找相應函數代碼,因此需要相應DLL文件的支持。

    靜態鏈接庫與動態鏈接庫都是共享代碼的方式,如果采用靜態鏈接庫,則無論你願不願意,lib 中的指令都全部被直接包含在最終生成的 EXE 文件中了。但是若使用 DLL,該 DLL 不必被包含在最終 EXE 文件中,EXE 文件執行時可以“動態”地引用和卸載這個與 EXE 獨立的 DLL 文件。靜態鏈接庫和動態鏈接庫的另外一個區別在於靜態鏈接庫中不能再包含其他的動態鏈接庫或者靜態庫,而在動態鏈接庫中還可以再包含其他的動態或靜態鏈接庫。動態庫就是在需要調用其中的函數時,根據函數映射表找到該函數然后調入堆棧執行。如果在當前工程中有多處對dll文件中同一個函數的調用,那么執行時,這個函數只會留下一份拷貝。但是如果有多處對lib文件中同一個函數的調用,那么執行時,該函數將在當前程序的執行空間里留下多份拷貝,而且是一處調用就產生一份拷貝。

    靜態鏈接庫與靜態鏈接庫調用規則總體比較如下:

    1、  靜態鏈接庫(比較簡單):

    首先,靜態鏈接庫的使用需要庫的開發者提供生成庫的.h頭文件和.lib文件。生成庫的.h頭文件中的聲明格式如下:

      extern "C" 函數返回類型 函數名(參數表);

    在調用程序的.cpp源代碼文件中如下:

#include "../lib.h"

#pragma comment(lib,"..//debug//libTest.lib")      //指定與靜態庫一起鏈接

    其次因為靜態鏈接庫是將全部指令都包含入調用程序生成的EXE文件中。因此如果用的是靜態鏈接庫,那么也就不存在“導出某個函數提供給用戶使用”的情況,要想用就得全要!要不就都別要!

    靜態鏈接庫(Lib)

    在VC++6.0中new一個名稱為libTest的static library工程,並新建lib.h和lib.cpp兩個文件,lib.h和lib.cpp的源代碼如下:

    //文件:lib.h

    #ifndef LIB_H

    #define LIB_H

    extern "C" int add(int x,int y);   //聲明為C編譯、連接方式的外部函數

    #endif


    //文件:lib.cpp

    #include "lib.h"

    int add(int x,int y)

    { return x + y; }

  編譯這個工程就得到了一個.lib文件,這個文件就是一個函數庫,它提供了add的功能。將頭文件和.lib文件提交給用戶后,用戶就可以直接使用其中的add函數了。
  標准Turbo C2.0中的C庫函數(我們用來的scanf、printf、memcpy、strcpy等)就來自這種靜態庫。
下面來看看怎么使用這個庫,在libTest工程所在的工作區內new一個libCall工程。libCall工程僅包含一個main.cpp文件,它演示了靜態鏈接庫的調用方法,其源代碼如下:

    #include <stdio.h>

    #include "../lib.h"//不可丟失

    #pragma comment( lib, "..//debug//libTest.lib" )  //指定與靜態庫一起連接

    int main(int argc, char* argv[])

   { printf( "2 + 3 = %d", add( 2, 3 ) ); }

  靜態鏈接庫的調用就是這么簡單,或許我們每天都在用,可是我們沒有明白這個概念。代碼中#pragma comment( lib , "..//debug//libTest.lib" )的意思是指本文件生成的.obj文件應與libTest.lib一起連接

    2、  態鏈接庫:

    動態鏈接庫的使用需要庫的開發者提供生成的.lib文件和.dll文件。或者只提供dll文件。

    首先我們必須先注意到DLL內的函數分為兩種:

        1)  外部函數,可供應用程序調用;

        2)  DLL內部函數,只能在 DLL 程序使用,應用程序無法調用它們。

    因此調用程序若想調用DLL中的某個函數就要以某種形式或方式指明它到底想調用哪一個函數。

  • 動態庫函數的調用,可以采用靜態鏈接的方式,主要步驟如下:

1)       包含DLL中導出的頭文件。

2)       采用#pragma comment(lib,"..//debug//libTest.lib")導入動態庫生成的*.lib頭文件。或在projectàsettingsàLinkeràInput的Additional Dependencies中加入lib文件。

3)       將動態庫生成的*.dll文件放到EXE或DLL的同一目錄下。

  • 也可以采用動態加載的方式調用,步驟如下:

Another.dll有一個int Add(int x,int y) 函數。則完整的調用過程如下:

typedef int (* FunPtr)(int,int);          //定義函數指針

FunPtr funPtr;

Handle handle =LoadLibrary("Another.dll");

funPtr =(FunPtr)GetProcAddress(handle ,"Add");

funPtr(2,3);                         // 2+3;

FreeLibrary(handle);         // 釋放載入的動態庫

    二、 LIB文件

    目前以lib后綴的庫有兩種,一種為靜態鏈接庫(Static Libary,以下簡稱“靜態庫”),另一種為動態連接庫(DLL,以下簡稱“動態庫”)的導入庫(Import Libary,以下簡稱“導入庫”)。

靜態庫是一個或者多個obj文件的打包,所以有人干脆把從obj文件生成lib的過程稱為Archive,即合並到一起。比如你鏈接一個靜態庫,如果其中有錯,它會准確的找到是哪個obj有錯,即靜態lib只是殼子。

    動態庫一般會有對應的導入庫,方便程序靜態載入動態鏈接庫,否則你可能就需要自己LoadLibary調入DLL文件,然后再手工GetProcAddress獲得對應函數了。有了導入庫,你只需要鏈接導入庫后按照頭文件函數接口的聲明調用函數就可以了。

    導入庫和靜態庫的區別很大,他們實質是不一樣的東西。靜態庫本身就包含了實際執行代碼、符號表等等,而對於導入庫而言,其實際的執行代碼位於動態庫中,導入庫只包含了地址符號表等,確保程序找到對應函數的一些基本地址信息。

    這也是實際上很多開源代碼發布的慣用方式:

1、  預編譯的開發包:包含一些.dll文件和一些.lib文件。其中這里的.lib就是導入庫,而不要錯以為是靜態庫。但是引入方式和靜態庫一樣,要在鏈接路徑上添加找到這些.lib的路徑。而.dll則最好放到最后產生的應用程序exe執行文件相同的目錄。這樣運行時,就會自動調入動態鏈接庫。

2、  用戶自己編譯:下載的是源代碼,按照readme自己編譯。生成很可能也是.dll + .lib(導入庫)的庫文件

3、  如果你只有dll,並且你知道dll中函數的函數原型,那么你可以直接在自己程序中使用LoadLibary調入DLL文件,GetProcAddress獲取函數地址,然后調用。

    三、        DLL文件

    動態鏈接庫 (DLL) 是作為共享函數庫的可執行文件。動態鏈接提供了一種方法,使進程可以調用不屬於其可執行代碼的函數。函數的可執行代碼位於一個 DLL 中,該 DLL 包含一個或多個已被編譯、鏈接並與使用它們的進程分開存儲的函數。DLL 還有助於共享數據和資源。多個應用程序可同時訪問內存中單個 DLL 副本的內容。

    動態鏈接與靜態鏈接的不同之處在於它允許可執行模塊(.dll 文件或 .exe 文件)僅包含在運行時定位 DLL 函數的可執行代碼所需的信息。在靜態鏈接中,鏈接器從靜態鏈接庫獲取所有被引用的函數,並將庫同代碼一起放到可執行文件中。

    使用動態鏈接代替靜態鏈接有若干優點。DLL 節省內存,減少交換操作,節省磁盤空間,更易於升級,提供售后支持,提供擴展 MFC 庫類的機制,支持多語言程序,並使國際版本的創建輕松完成。

  

    1 靜態鏈接庫的優點 

     (1) 代碼裝載速度快,執行速度略比動態鏈接庫快; 

     (2) 只需保證在開發者的計算機中有正確的.LIB文件,在以二進制形式發布程序時不需考慮在用戶的計算機上.LIB文件是否存在及版本問題,可避免DLL地獄等問題。 

    2 動態鏈接庫的優點 

     (1) 更加節省內存並減少頁面交換;

     (2) DLL文件與EXE文件獨立,只要輸出接口不變(即名稱、參數、返回值類型和調用約定不變),更換DLL文件不會對EXE文件造成任何影響,因而極大地提高了可維護性和可擴展性;

     (3) 不同編程語言編寫的程序只要按照函數調用約定就可以調用同一個DLL函數;

     (4)適用於大規模的軟件開發,使開發過程獨立、耦合度小,便於不同開發者和開發組織之間進行開發和測試。

    3 不足之處

     (1) 使用靜態鏈接生成的可執行文件體積較大,包含相同的公共代碼,造成浪費;

     (2) 使用動態鏈接庫的應用程序不是自完備的,它依賴的DLL模塊也要存在,如果使用載入時動態鏈接,程序啟動時發現DLL不存在,系統將終止程序並給出錯誤信息。而使用運行時動態鏈接,系統不會終止,但由於DLL中的導出函數不可用,程序會加載失敗;速度比靜態鏈接慢。當某個模塊更新后,如果新模塊與舊的模塊不兼容,那么那些需要該模塊才能運行的軟件,統統撕掉。這在早期Windows中很常見。


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