C++静态库与动态库深入研究——动态库篇！
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了C++静态库与动态库深入研究——动态库篇！，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含6715字，纯文字阅读大概需要10分钟。
内容图文
一、动态库
通过之前静态库那篇文章的介绍。发现静态库更容易使用和理解，也达到了代码复用的目的，那为什么还需要动态库呢？
1、为什么还需要动态库？
为什么需要动态库，其实也是静态库的特点导致。
? 空间浪费是静态库的一个问题。
?
? 另一个问题是静态库对程序的更新、部署和发布页会带来麻烦。如果静态库liba.lib更新了，所以使用它的应用程序都需要重新编译、发布给用户（对于玩家来说，可能是一个很小的改动，却导致整个程序重新下载，全量更新）。
动态库在程序编译时并不会被连接到目标代码中，而是在程序运行是才被载入。不同的应用程序如果调用相同的库，那么在内存里只需要有一份该共享库的实例，规避了空间浪费问题。动态库在程序运行是才被载入，也解决了静态库对程序的更新、部署和发布页会带来麻烦。用户只需要更新动态库即可，增量更新。
动态库特点总结：
? 动态库把对一些库函数的链接载入推迟到程序运行的时期。
? 可以实现进程之间的资源共享。（因此动态库也称为共享库）
? 将一些程序升级变得简单。
? 甚至可以真正做到链接载入完全由程序员在程序代码中控制（显示调用）。
Window与Linux执行文件格式不同，在创建动态库的时候有一些差异。
? 在Windows系统下的执行文件格式是PE格式，动态库需要一个DllMain函数做出初始化的入口，通常在导出函数的声明时需要有_declspec(dllexport)关键字。
? Linux下gcc编译的执行文件默认是ELF格式，不需要初始化入口，亦不需要函数做特别的声明，编写比较方便。
与创建静态库不同的是，不需要打包工具（ar、lib.exe），直接使用编译器即可创建动态库。
2、Linux下创建与使用动态库
linux动态库的命名规则为：
动态链接库的名字形式为 libxxx.so，前缀是lib，后缀名为“.so”。
? 针对于实际库文件，每个共享库都有个特殊的名字“soname”。在程序启动后，程序通过这个名字来告诉动态加载器该载入哪个共享库。
? 在文件系统中，soname仅是一个链接到实际动态库的链接。对于动态库而言，每个库实际上都有另一个名字给编译器来用。它是一个指向实际库镜像文件的链接文件（lib+soname+.so）。
3、创建动态库（.so）
编写四则运算动态库代码：
#pragma once
class DynamicMath
{
public:
DynamicMath(void);
~DynamicMath(void);
static double add(double a, double b);
static double sub(double a, double b);
static double mul(double a, double b);
static double div(double a, double b);
void print();
};
首先，生成目标文件，此时要加编译器选项-fpic
g++ -fPIC -c DynamicMath.cpp
-fPIC 创建与地址无关的编译程序（pic，position independent code），是为了能够在多个应用程序间共享。
然后，生成动态库，此时要加链接器选项-shared
g++ -shared -o libdynmath.so DynamicMath.o
-shared指定生成动态链接库。
?
其实上面两个步骤可以合并为一个命令：
g++ -fPIC -shared -o libdynmath.so DynamicMath.cpp
4、使用动态库
编写使用动态库的测试代码：
#include "../DynamicLibrary/DynamicMath.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
double a = 10;
double b = 2;
cout << "a + b = " << DynamicMath::add(a, b) << endl;
cout << "a - b = " << DynamicMath::sub(a, b) << endl;
cout << "a * b = " << DynamicMath::mul(a, b) << endl;
cout << "a / b = " << DynamicMath::div(a, b) << endl;
DynamicMath dyn;
dyn.print();
return 0;
}
引用动态库编译成可执行文件（跟静态库方式一样）：
g++ TestDynamicLibrary.cpp -L../DynamicLibrary -ldynmath
然后运行：./a.out，发现竟然报错了！！！
?
可能大家会猜测，是因为动态库跟测试程序不是一个目录，那我们验证下是否如此：
?
发现还是报错！！！那么，在执行的时候是如何定位共享库文件的呢？
1) 当系统加载可执行代码时候，能够知道其所依赖的库的名字，但是还需要知道绝对路径。此时就需要系统动态载入器(dynamic linker/loader)。
2) 对于elf格式的可执行程序，是由ld-linux.so*来完成的，它先后搜索elf文件的 DT_RPATH段—环境变量LD_LIBRARY_PATH—/etc/ld.so.cache文件列表—/lib/,/usr/lib 目录找到库文件后将其载入内存。
——————————
如何让系统能够找到它：
? 如果安装在/lib或者/usr/lib下，那么ld默认能够找到，无需其他操作。
? 如果安装在其他目录，需要将其添加到/etc/ld.so.cache文件中，步骤如下：
1. 编辑/etc/ld.so.conf文件，加入库文件所在目录的路径
2. 运行ldconfig ，该命令会重建/etc/ld.so.cache文件
我们将创建的动态库复制到/usr/lib下面，然后运行测试程序。
?
二、Windows下创建与使用动态库
1、创建动态库（.dll）
与Linux相比，在Windows系统下创建动态库要稍微麻烦一些。首先，需要一个DllMain函数做出初始化的入口（创建win32控制台程序时，勾选DLL类型会自动生成这个文件）：
// dllmain.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
#include "stdafx.h"
BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
DWORD ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
)
{
switch (ul_reason_for_call)
{
case DLL_PROCESS_ATTACH:
case DLL_THREAD_ATTACH:
case DLL_THREAD_DETACH:
case DLL_PROCESS_DETACH:
break;
}
return TRUE;
}
通常在导出函数的声明时需要有_declspec(dllexport)关键字：
#pragma once
class DynamicMath
{
public:
__declspec(dllexport) DynamicMath(void);
__declspec(dllexport) ~DynamicMath(void);
static __declspec(dllexport) double add(double a, double b);//加法
static __declspec(dllexport) double sub(double a, double b);//减法
static __declspec(dllexport) double mul(double a, double b);//乘法
static __declspec(dllexport) double div(double a, double b);//除法
__declspec(dllexport) void print();
};
生成动态库需要设置工程属性，打开工程“属性面板”→”配置属性”→”常规”，配置类型选择动态库。
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Build项目即可生成动态库。
2、使用动态库
创建win32控制台测试程序：
#include "stdafx.h"
#include "DynamicMath.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
double a = 10;
double b = 2;
cout << "a + b = " << DynamicMath::add(a, b) << endl;
cout << "a - b = " << DynamicMath::sub(a, b) << endl;
cout << "a * b = " << DynamicMath::mul(a, b) << endl;
cout << "a / b = " << DynamicMath::div(a, b) << endl;
DynamicMath dyn;
dyn.print();
system("pause");
return 0;
}
? 方法一：
工程“属性面板”→“通用属性”→“框架和引用”→”添加引用”，将显示“添加引用”对话框。
“项目”选项卡列出了当前解决方案中的各个项目以及可以引用的所有库。 在“项目”选项卡中，选择 DynamicLibrary。 单击“确定”。
?
添加DynamicMath.h 头文件目录，必须修改包含目录路径。打开工程“属性面板”→”配置属性”→“C/C++”→” 常规”，在“附加包含目录”属性值中，键入DynamicMath.h 头文件所在目录的路径或浏览至该目录。
?
编译运行OK。
?
? 方法二：
“属性面板”→”配置属性”→“链接器”→”常规”，附加依赖库目录中输入，动态库所在目录；
?
“属性面板”→”配置属性”→“链接器”→”输入”，附加依赖库中输入动态库编译出来的DynamicLibrary.lib。
?
静态库与动态库深入研究——总结
结合之前的静态库与本篇动态库，总结出来二者的不同点在于代码被载入的时刻不同。
? 静态库在程序编译时会被连接到目标代码中，程序运行时将不再需要该静态库，因此体积较大。
? 动态库在程序编译时并不会被连接到目标代码中，而是在程序运行是才被载入，因此在程序运行时还需要动态库存在，因此代码体积较小。
动态库的好处是，不同的应用程序如果调用相同的库，那么在内存里只需要有一份该共享库的实例。带来好处的同时，也会有问题！如经典的DLL Hell问题，关于如何规避动态库管理问题，可以自行查找相关资料。
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内容总结
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