动态链接库

通常情况下,对函数库的链接是放在编译时期(compile time)完成的。所有相关的对象文件(object file)与牵涉到的函数库(library)被链接合成一个可执行文件(executable file)。程序在运行时,与函数库再无瓜葛,因为所有需要的函数已拷贝到自己门下。所以这些函数库被成为静态库(static libaray),通常文件名为”libxxx.a”的形式。
其实,我们也可以把对一些库函数的链接载入推迟到程序运行的时期(runtime)。这就是如雷贯耳的动态链接库(dynamic link library)技术。

首先让我们来看一下,把库函数推迟到程序运行时期载入的好处:

  1. 可以实现进程之间的资源共享。
    什么概念呢?就是说,某个程序的在运行中要调用某个动态链接库函数的时候,操作系统首先会查看所有正在运行的程序,看在内存里是否已有此库函数的拷贝了。如果有,则让其共享那一个拷贝;只有没有才链接载入。这样的模式虽然会带来一些“动态链接”额外的开销,却大大的节省了系统的内存资源。C的标准库就是动态链接库,也就是说系统中所有运行的程序共享着同一个C标准库的代码段。
    特别注意,这里共享的是代码段,而数据段是不会在进程间共享的。拿C#编写的一个动态链接库来说,如果动态链接库里面包含单例(或者静态类),不用担心在同一个电脑上面所有使用该动态链接库的进程会共享单例(或者静态类)的实例变量,因为数据段在进程间是无法共享的。
  2. 将一些程序升级变得简单。用户只需要升级动态链接库,而无需重新编译链接其他原有的代码就可以完成整个程序的升级。Windows 就是一个很好的例子。
  3. 甚至可以真正做到链接载入完全由程序员在程序代码中控制。
    程序员在编写程序的时候,可以明确的指明什么时候或者什么情况下,链接载入哪个动态链接库函数。你可以有一个相当大的软件,但每次运行的时候,由于不同的操作需求,只有一小部分程序被载入内存。所有的函数本着“有需求才调入”的原则,于是大大节省了系统资源。比如现在的软件通常都能打开若干种不同类型的文件,这些读写操作通常都用动态链接库来实现。在一次运行当中,一般只有一种类型的文件将会被打开。所以直到程序知道文件的类型以后再载入相应的读写函数,而不是一开始就将所有的读写函数都载入,然后才发觉在整个程序中根本没有用到它们。

 

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