静态链接和动态链接

      静态链接和动态链接是两种将可执行文件与库进行链接的方式。它们的主要区别体现在链接时机、可执行文件的大小以及运行时的灵活性上。

1.静态链接

在静态链接中，所有需要的库（例如 C 标准库 libc）都会在编译时被复制并嵌入到最终的可执行文件中。链接器将所有库的代码与程序的代码整合成一个独立的可执行文件。

特点：

1. 编译时链接：库代码在编译时就被打包到可执行文件中。
2. 可执行文件独立性：生成的可执行文件不依赖外部库，完全自包含。即使目标系统没有安装相关的库，也可以运行。
3. 文件大小较大：因为所有需要的库代码都嵌入到了可执行文件中，所以生成的可执行文件通常较大。
4. 性能稍好：由于所有代码都在同一个文件中，程序启动时不需要额外加载库，启动时间可能更快。
5. 库更新复杂：如果库需要更新或修补错误，必须重新编译整个程序，更新相对麻烦。

静态链接的示例：

gcc -static -o my_program my_program.c

这里的 -static 选项告诉 gcc 使用静态链接方式生成可执行文件。

2. 动态链接

在动态链接中，程序在运行时会依赖于外部共享库（如 .so 文件，"shared object"），并在运行时将这些库加载到内存中。动态库的代码不直接嵌入到可执行文件中，而是通过动态链接器在运行时加载。

特点：

1. 运行时链接：库代码在程序运行时才会加载到内存中。
2. 可执行文件依赖共享库：生成的可执行文件较小，但依赖于目标系统上的外部共享库。如果库文件在目标系统中缺失，程序无法运行。
3. 文件大小较小：因为库没有嵌入到可执行文件中，所以可执行文件的大小通常较小。
4. 灵活性高：库可以独立于可执行文件进行更新。如果库有错误，可以直接更新库文件，无需重新编译程序。多种程序还可以共享同一个动态库，节省内存。
5. 加载时间稍长：程序运行时需要加载共享库，程序启动时间可能稍微变长。

动态链接的默认方式：

如果你没有指定 -static 选项，gcc 默认会使用动态链接方式：

gcc -o my_program my_program.c

3. 静态链接和动态链接的对比

4. 使用场景

• 静态链接：

  • 当你想要生成完全自包含的可执行文件时（例如发布到没有安装特定库的环境中，或对库的版本不确定时），静态链接是理想选择。
  • 在嵌入式系统、资源受限的环境中，静态链接有时也是必要的，因为这些环境可能不支持动态链接库。

• 动态链接：

  • 当你希望减少可执行文件的大小，或多个程序可以共享同一个库以减少内存占用时，动态链接更为合适。
  • 对于系统库经常更新的程序，动态链接可以在不重新编译程序的情况下，更新共享库以修复漏洞或优化性能。

5. 总结

• 静态链接：库代码在编译时嵌入到可执行文件中，生成的文件较大，独立性强，但更新不灵活。
• 动态链接：库在运行时加载，生成的文件较小，依赖外部库，更新灵活，但依赖目标系统的环境配置。