C语言 链接过程

工程中的每个C语言源文件被编译后生成目标文件,这些目标文件如何生成最终的可执行文件的?

链接器的意义

链接器的主要作用是把各个模块之间相互引用的部分处理好,使得各个模块之间能够正确地衔接。

链接器的意义

静态链接

静态链接由链接器在链接时将库的内容直接加入到可执行程序中。

静态链接

Linux下静态库的创建和使用

  • 编译静态库源码:gcc -c lib.c -o lib.o
  • 生成静态库文件:ar -q lib.a lib.o,ar只是一个打包命令,将后面的.o文件打包到.a文件里面
  • 使用静态库编译:gcc main.c lib.a -o main.out

静态链接示例

slib.c

char* name()
{
    return "Static Lib";
}


int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

deepinout.com.c

#include <stdio.h>

extern char* name(); //外部某个地方定义的, slib.c
extern int add(int a, int b); //外部某个地方定义的, slib.c

int main()
{
    printf("Name: %s\n", name());
    printf("Result: %d\n", add(2, 3));

    return 0;
}

首先将 slib.c做成静态库:

C语言生成静态库

然后编译的时候使用静态库:

C语言使用静态库

动态链接

动态链接

  • 可执行程序中运行时才动态加载库进行链接
  • 库的内容不会进入可执行程序当中

动态链接

上图中的stub1和stub2表示什么:stub1和stub2是两个动态库暴露出来告诉编译器它们能够提供的内容。

Linux下动态库的创建和使用

  • 编译动态库源码:gcc -shared dlib.c -o dlib.so
  • 使用动态库编译:gcc main.c -ldl -o main.out
  • 关键系统调用:
    • dlopen:打开动态库文件
    • dlsym:查找动态库中的函数并返回调用地址
    • dlclose:关闭动态库文件

动态链接示例

dlib.c

char* name()
{
    return "Dynamic Lib";
}


int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

deepinout.com.c

#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

int main()
{
    void* pdlib = dlopen("./dlib.so", RTLD_LAZY);

    char* (*pname)();
    int (*padd)(int, int);

    if( pdlib != NULL )
    {
        pname = dlsym(pdlib, "name");
        padd = dlsym(pdlib, "add");

        if( (pname != NULL) && (padd != NULL) )
        {
            printf("Name: %s\n", pname());
            printf("Result: %d\n", padd(2, 3));
        }

        dlclose(pdlib);
    }
    else
    {
        printf("Cannot open lib ...\n");
    }

    return 0;
}

首先将 dlib.c做成动态库:

C语言创建动态库

然后编译的时候使用动态库:

C语言使用动态库

使用动态链接库时,要注意编译时要加上-ldl 告诉编译器要,程序中要使用动态链接的方式。

总结

  • 链接是指将目标文件最终链接为可执行文件
  • 根据链接方式的不同,链接过程可分为:
    • 静态链接:目标文件直接链接进入可执行程序
    • 动态链接:在程序启动后才动态加载目标文件
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