【Linux】动态库丢了程序就崩？一文讲清动态 / 静态库区别 + Linux 静态库安装教程

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文章目录

• 程序的\"共享工具箱\"：动态库与静态库
• • 一、不同系统里的库长啥样？
  • 二、用gcc编译时怎么用这些库？
  • • 1. 默认是动态链接
    • 2. 强制静态链接用`-static`
    • 3. Linux静态库可能需要单独安装
  • 三、动态链接和静态链接有啥区别？
  • • 动态链接：\"借工具\"模式
    • 静态链接：\"买工具回家\"模式
  • 总结一下

程序的\"共享工具箱\"：动态库与静态库

写程序就像搭积木，除了自己做的零件，还会用到现成的标准零件——这些零件就打包在\"库\"里。库是预先编译好的可重用代码集合，包含函数、类、变量等，可以大大提高开发效率。今天就聊聊两种最常用的库：动态库和静态库，以及它们在不同系统里的样子和用法。

一、不同系统里的库长啥样？

库在Windows和Linux里长的\"名字\"不一样，但功能类似。理解这些命名规则对开发很重要：

• Linux系统：

  • 动态库（共享库）：文件名格式是libXXX.so（比如libtest.so），其中.so代表\"Shared Object\"
  • 静态库：文件名格式是libXXX.a（比如libtest.a），其中.a代表\"Archive\"

• Windows系统：

  • 动态库：文件名是XXXX.dll（比如test.dll），DLL即\"Dynamic Link Library\"
  • 静态库：文件名是XXXX.lib（比如test.lib），LIB即\"Library\"

注意看：不管文件名怎么写，真正的库名是中间的XXX。比如libabc.so的库名是abc，calc.dll的库名是calc——相当于去掉文件名的前缀（lib）和后缀（.so/.a/.dll/.lib）。这种命名约定方便开发工具自动识别和查找库文件。

在实际开发中，我们经常需要指定库的搜索路径。Linux下可以通过设置LD_LIBRARY_PATH环境变量，Windows下可以通过修改PATH环境变量来指定动态库的搜索路径。

二、用gcc编译时怎么用这些库？

我们写C程序时，经常会用到系统自带的\"C标准库\"（比如printf()函数就来自这里）。gcc编译时会自动处理这些库的链接：

1. 默认是动态链接

平时编译程序，gcc默认用动态链接方式：

gcc hello.c -o hello

这样生成的hello文件很小（通常只有几十KB），因为它没把库的代码装进去，只是记录了\"运行时需要找XXX库\"。程序运行时，操作系统会按以下顺序查找动态库：

1. 编译时指定的rpath路径
2. LD_LIBRARY_PATH环境变量指定的路径
3. /etc/ld.so.cache中缓存的路径
4. 默认的系统库路径(/lib和/usr/lib等)

2. 强制静态链接用-static

如果想把库的代码直接\"打包\"进程序，加-static选项：

gcc -static hello.c -o hello_static

这时hello_static会大很多（可能达到MB级别），因为它把需要的库代码全拷贝进来了。静态链接的过程包括：

1. 将静态库解压到临时目录
2. 只提取需要的目标文件
3. 将这些目标文件和程序代码一起链接成最终可执行文件

静态链接的程序具有更好的可移植性，适合在嵌入式系统或需要高度独立性的环境中使用。

3. Linux静态库可能需要单独安装

Linux系统通常默认装动态库，用-static编译报错时，可能是缺静态库。比如安装C标准静态库：

sudo apt install libc6-dev-i386 # 32位系统sudo apt install libc6-dev # 64位系统

在开发过程中，可以使用ldd命令查看程序的动态库依赖关系：

ldd hello

三、动态链接和静态链接有啥区别？

动态链接：\"借工具\"模式

程序运行时才去\"借\"动态库的功能，多个程序可以共享一个动态库。动态链接的工作流程：

1. 程序加载时，操作系统检查其依赖的动态库
2. 在内存中查找是否已加载这些库
3. 如果未加载，则从磁盘加载到内存
4. 解析程序中的符号引用

优点：

• 省空间：一个库能被多个程序共用
• 易更新：更新库无需重新编译程序
• 内存效率：多个程序可共享同一份库代码

缺点：

• 依赖强：动态库丢了（比如误删），程序就跑不了
• 版本问题：不同程序可能依赖不同版本的库
• 启动稍慢：需要加载和解析动态库

静态链接：\"买工具回家\"模式

编译时直接把库的代码拷贝进程序，自己带全了所有需要的功能。静态链接的工作流程：

1. 链接器收集所有需要的目标文件
2. 解析符号引用
3. 重定位符号地址
4. 生成完整的可执行文件

优点：

• 不挑环境：拿到任何电脑上都能跑
• 性能略好：函数调用不需要间接寻址
• 启动更快：无需加载额外库文件

缺点：

• 费空间：每个程序都带一份库代码，文件会很大
• 更新困难：库更新需要重新编译程序
• 内存浪费：多个程序不能共享同一份库代码

总结一下

选择建议：

• 开发桌面应用：通常使用动态链接，便于更新和维护
• 开发服务器应用：根据需求选择，动态链接更常见
• 嵌入式开发：多使用静态链接，减少依赖
• 库开发者：同时提供动态和静态版本

简单说：动态库像公共充电宝，大家共享但不能丢；静态库像自己买的充电宝，随时能用但占地方。根据需求选就行——想省空间用动态库，想程序到处能跑用静态库。在实际项目中，常常会混合使用两种链接方式，关键部分静态链接，非关键部分动态链接，达到最佳平衡。