C语言函数库：动态库和静态库优缺点比较

函数的重要性

我们在编写一个C语言程序的时候，经常会遇到好多重复或常用的部分，如果每次都重新编写固然是可以的，不过那样会大大降低工作效率，并且影响代码的可读性，更不利于后期的代码维护。我们可以把他们制作成相应的功能函数，使用时直接调用就会很方便，还可以进行后期的功能升级。

例如我要在一段代码中多次交换两个变量的值，我可以在代码中多次写入：

i=x;
x=y;
y=i;

不过这样未免有点麻烦我们可以编写一个change_two_int()函数进行简化。

定义如下函数：

void change_two_int( int *a，int *b ){int c;c=*a;a=b;*b=c;}

这样每次要进行交换时只需调用change_two_int(&x , &y); 即可，是否方便了许多？

那么，我们要讨论的和这些有什么关系呢？库通俗的说就是把这些常用函数的目标文件打包在一起，提供相应函数的接口，便于程序员使用。库是别人写好的现有的，成熟的，可以复用的代码，我们只需要知道其接口如何定义，便可以自如使用。

共享库=静态库

现实中每个程序都要依赖很多基础的底层库，不可能每个人的代码都从零开始，因此库的存在意义非同寻常。比如我们常使用的printf函数，就是C标准库提供的函数。我们在使用时只需要包含相应的头文件就可以使用（非静态编译还要有相应的库文件）。而不用关心printf函数具体是如何实现的，这样就大大提高了程序员编写代码的效率。

从使用方法上分库大体上可以分为两类：静态库和共享库。

在windows中静态库是以.lib为后缀的文件，共享库是以.dll为后缀的文件。在linux中静态库是以.a为后缀的文件，共享库是以.so为后缀的文件。

以linux下的静态库和动态库为例我们研究一下，首先我们看一下他们的生成方式。

▶静态库

首先将源文件编译成目标文件：gcc –c a.c b.c
生成静态库：ar –rc libstatic.a a.o b.o

▶共享库

同静态库一样编译成目标文件：gcc –c a.c b.c
生成共享库：gcc –fPIC –shared –o libshared.so a.o b.o

由此可见静态库和动态库都是对目标文件的处理，也可以说库文件已经是机器码文件了，静态库和共享库的加载过程有很大的区别。

静态库的链接方法：

gcc –o staticcode –L. –lstatic main.c –static(默认库在当前文件夹)

共享库的链接方法：

gcc –o sharedcode -L. –lshared main.c(默认库在当前文件夹)

静态库

当程序与静态库连接时，库中目标文件所含的所有将被程序使用的函数的机器码被copy到最终的可执行文件中。这就会导致最终生成的可执行代码量相对变多，相当于编译器将代码补充完整了，优点是这样运行起来相对就快些。

不过会有个缺点：占用磁盘和内存空间。静态库会被添加到和它连接的每个程序中，而且这些程序运行时，都会被加载到内存中。无形中又多消耗了更多的内存空间。

动态库

与共享库连接的可执行文件只包含它需要的函数的引用表，而不是所有的函数代码，只有在程序执行时, 那些需要的函数代码才被拷贝到内存中。

优点：这样就使可执行文件比较小，节省磁盘空间，更进一步，操作系统使用虚拟内存，使得一份共享库驻留在内存中被多个程序使用，也同时节约了内存。

缺点：不过由于运行时要去链接库会花费一定的时间，执行速度相对会慢一些，总的来说静态库是牺牲了空间效率，换取了时间效率，共享库是牺牲了时间效率换取了空间效率，没有好与坏的区别，只看具体需要了。

另外，一个程序编好后，有时需要做一些修改和优化，如果我们要修改的刚好是库函数的话，在接口不变的前提下，使用共享库的程序只需要将共享库重新编译就可以了，而使用静态库的程序则需要将静态库重新编译好后，将程序再重新编译一遍。这也是使用过程当中的差别，以现在的项目举例，在远程更新的时候，如果只是*.so动态库封装内容变化了，那么只需要更新*.so即可。

总结

▶静态库和动态库在两种系统下存在形式

Windows下：