C语言图文并茂详解链接过程

一、链接器的意义

连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的衔接。

二、模块链接

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

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
• 使用静态库编译：gcc main.c lib.a -o main.out

下面看一段静态链接示例的代码：

slib.c

char* name()
{
    return "Static Lib";
}
 
int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

Test.c

#include <stdio.h>
 
extern char* name();
extern int add(int a, int b);
 
int main()
{
    printf("Name: %s\n", name());
 
    printf("Result: %d\n", add(2, 3));
 
    return 0;
 
}

输入gcc -c slib.c -o slib.o，编译静态库源码：

输入ar -q slib.a slib.o，生成静态库文件：

输入gcc Test.c slib.a -o Test.out，使用静态库编译，生成 .out 文件：

然后输入 ./Test.out，就可以运行了，如下：

如果把 slib.o，slib.a 文件全部删除，运行 ./Test.out，发现能正常运行，这就是前面说的 .o 文件和 .a 文件完全被链接进了可执行程序里面，可执行程序的运行跟 .o 文件和 .a 文件没有任何关系。

动态链接

• 可执行程序在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

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

下面看一个动态链接示例：

dlib.c

char* name()
{
    return "Dynamic Lib";
}
 
int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

Demo.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;
}

先输入 gcc -shared dlib.c -o dlib.so，编译动态库源码：

再输入gcc Demo.c -ldl -o Demo.out，使用动态库编译，生成 .out 文件：

然后输入 ./Demo.out，就可以运行了，如下：

如果把 dlib.so 给删了，运行就会报错：

所以dlib.so 这个库文件是在程序的运行阶段被动态加载到内存中去，这就是与静态链接的区别。

三、小结

链接是指将目标文件最终链接为可执行程序

根据链接方式的不同，链接过程可以分为：

• 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