概念
static library(静态库)是一种在编译时就被链接到最终可执行文件中的库
包含一组函数或代码实现, 当程序需要使用这些功能时, 链接器会将静态库中相关部分复制到可执行文件中, 扩展名表示为 .a(Unix/Linux);.lib(Windows)
静态库特点
- 编译时链接
静态库在程序编译阶段就被链接到可执行文件中, 编译器和链接器会把所需的库代码嵌入到最终程序
- 运行时依赖
静态库不依赖于运行时环境, 程序运行时无需再查找或加载库文件, 因为库代码已经被编译进可执行文件
- 文件体积
由于库代码会被复制到每个依赖它的可执行文件中, 最终生成的程序体积通常比动态链接程序大
- 版本控制
静态库没有版本控制机制, 库文件更新后, 已编译程序不会自动生效, 需要重新编译程序才能使用新版本库
| 特性 | 静态库 | 动态库 |
|---|---|---|
| 链接时间 | 编译时 | 在运行时由操作系统加载和链接 |
| 文件大小 | 可执行文件包含库代码, 较大 | 可执行文件较小, 库文件单独 |
| 性能 | 无需在运行时加载, 启动速度较快 | 启动时需要加载, 可能稍慢 |
| 更新 | 更新库文件需要重新编译所有依赖程序 | 更新库文件后, 无需重新编译, 程序直接使用新库 |
| 依赖管理 | 无需在运行时寻找库文件 | 程序需要在运行时找到正确库文件 |
| 内存使用 | 每个程序包含库副本 | 多个程序可以共享同一个动态库内存 |
开发流程
graph LR;
A[/.c .cpp/]-->X(编译器)-->B[/.o目标文件/]-->Y(打包)-->C[/.a/]
生成
// static_api.h
#ifndef __STATIC_API_HPP__
#define __STATIC_API_HPP__
#include <iostream>
extern "C" {
int add(int x, int y);
void hello();
}
#endif
// static_api.cpp
#include "static_api.hpp"
int add(int x, int y) {
return x + y;
}
void hello() {
std::cout << "Hello World" << std::endl;
}
编译器
clang++ 源文件 -c -o 目标文件
ar rcv 库文件 目标文件
graph LR;
X(参数)
X-->A(ar)-->A1(创建、修改提取静态库)
X-->B(rcv)
B-->B1("r")-->B11(将目标文件插入库中, 若库已存在则追加)
B-->B2("c") -->B21(创建新库, 若库已存在则覆盖)
B -->B3("v") -->B31(详细输出添加到库中文件名)
- 示例, 生成静态库
clang++ static_api.cpp -c -o static_api.o
ar rcv libstatic_api.a static_api.o
构建工具
通过cmake等工具生成静态库
# CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.16)
project(static_api)
add_library(${PROJECT_NAME} STATIC "")
target_sources(${PROJECT_NAME} PUBLIC ${CMAKE_SOURCE_DIR}/static_api.cpp)
使用
- 示例, 使用静态库
// main.cpp
#include "static_api.hpp"
int main(void) {
hello();
std::cout << add(0xA, 0xB) << std::endl;
return 0;
}
clang++ 源文件 库文件 -o 可执行文件
上篇go 使用