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C语言
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在软件开发中，库（Library）是一个至关重要的概念。它们是由函数和数据的集合构成，用于实现特定的功能，供其他程序调用和使用。根据它们的链接方式和使用时机，库可以分为两类：静态库（Static Library）和动态（共享）库（Dynamic or Shared Library）。本文将深入探讨这两种库的特点、创建和使用方法，以及它们各自的优缺点。
静态库
静态库在编译时被包含到可执行文件中。它们通常有以下特点：
1、文件拓展名：在windows操作系统上是.lib，在Unix-like操作系统（如Linux）上是.a。
2、链接时机：静态库在编译链接阶段被包含到可执行文件中。
3、独立性：生成的可执行文件独立于库文件运行，不依赖外部库。
创建静态库
以C语言为例，创建一个简单的数学库：
1、编写源代码：
// mathlib.c
#include "mathlib.h"int add(int a, int b) {return a + b;
}int multiply(int a, int b) {return a * b;
}对应的头文件：
// mathlib.h
#ifndef MATHLIB_H
#define MATHLIB_Hint add(int a, int b);
int multiply(int a, int b);#endif // MATHLIB_H2、编译源文件为目标文件：
gcc -c mathlib.c -o mathlib.o3、创建静态库：
ar rcs libmathlib.a mathlib.o使用静态库
1、编写使用静态库的程序：
// main.c
#include <stdio.h>
#include "mathlib.h"int main() {int sum = add(3, 4);int product = multiply(3, 4);printf("Sum: %d\n", sum);printf("Product: %d\n", product);return 0;
}2、编译并链接静态库：
gcc main.c -L. -lmathlib -o main3、运行程序：
./main
Sum: 7
Product: 12动态（共享）库
动态库在程序运行时被加载。它们通常有以下特点：
1、文件拓展名：在windows操作系统上是.dll，在Unix-like操作系统（如Linux）上是.so（Shared Object）。
2、链接时机：动态库在程序运行时被加载，使用动态链接。
3、共享性：多个程序可以共享同一个动态库文件，从而节省内存。
创建动态库
仍以C语言为例，创建一个动态数学库：
1、编写源代码（与静态库相同）：
// mathlib.c
#include "mathlib.h"int add(int a, int b) {return a + b;
}int multiply(int a, int b) {return a * b;
}对应的头文件：
// mathlib.h
#ifndef MATHLIB_H
#define MATHLIB_Hint add(int a, int b);
int multiply(int a, int b);#endif // MATHLIB_H2、编译源文件为目标文件，并生成动态库：
gcc -fPIC -c mathlib.c -o mathlib.o
gcc -shared -o libmathlib.so mathlib.o使用动态库
1、编写使用动态库的程序（与静态库相同）：
// main.c
#include <stdio.h>
#include "mathlib.h"int main() {int sum = add(3, 4);int product = multiply(3, 4);printf("Sum: %d\n", sum);printf("Product: %d\n", product);return 0;
}2、编译并链接动态库：
gcc main.c -L. -lmathlib -o main3、设置库路径并运行程序：
export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH
./main
Sum: 7
Product: 12静态库与动态库的比较
| 特点 | 静态库 | 动态库 |
|---|---|---|
| 链接时机 | 编译时包含到可执行文件中 | 运行时加载 |
| 文件扩展名 | .lib(Windows) .a(Linux) | .dll(Windows) .so(Linux) |
| 独立性 | 可执行文件独立，不依赖外部库 | 可执行文件依赖于外部库 |
| 内存使用 | 每个程序各自包含一份库代码，占用更多内存 | 多个程序共享同一个库文件，占用更少内存 |
| 更新和维护 | 更新库需要重新编译和链接所有程序 | 更新库时，只需替换库文件 |
