C++的动态库与静态库

在C++中，动态库（Dynamic Link Library，DLL）和静态库（Static Library）是两种不同的库文件，它们在程序中的链接方式和运行时行为上有一些重要的异同点。

动态库与静态库的相同点

库的作用： 无论是动态库还是静态库，它们的目的都是为了将代码模块化，以便在多个程序中共享和重复使用。
包含编译后的二进制代码： 两者都包含了已经编译好的二进制代码，可以被程序调用。

动态库与静态库不同点

链接方式
- 动态库： 在程序运行时动态加载，链接是在运行时进行的。动态库的代码并不在编译时与程序代码直接链接，而是在运行时由操作系统动态加载。
- 静态库： 在程序编译时被链接到程序中。编译器在编译时将库的代码和程序的代码合并成一个可执行文件。
文件扩展名
- 动态库： 通常有不同的扩展名，如.dll（Windows，Dynamic Link Library）或.so（Linux，Shared Object）。
- 静态库： 通常有不同的扩展名，如.lib（Windows，Library）或.a（Linux，Archive）。
文件大小
- 动态库： 通常比静态库小，因为多个程序可以共享一个动态库的实例。
- 静态库： 通常较大，因为每个使用该库的程序都会包含其完整的副本。
更新和维护
- 动态库： 如果动态库的代码发生变化，只需替换动态库文件即可。程序无需重新编译。
- 静态库： 如果静态库的代码发生变化，必须重新编译并链接使用该库的程序。
内存使用
- 动态库： 共享一份内存，因此在系统中只有一个副本。
- 静态库： 每个使用该库的程序都有其自己的副本，因此可能会占用更多内存。
移植性
- 动态库： 更易于实现跨平台的移植，因为动态库可以在不同平台上具有相同的接口。
- 静态库： 在不同平台上可能需要不同的库文件。

在实际应用中，选择使用动态库还是静态库取决于项目的需求和设计考虑。通常，动态库在共享代码、更新维护和节省内存方面具有优势，而静态库在性能和依赖管理方面可能更有优势。

总结：静态库相当于添加额外的编译单元，直接链接到可执行文件中；而动态库只是将符号链接到可执行文件，当需要调用库的内容时，从动态库文件中调用。

不同平台

不同操作系统和硬件架构之间存在差异，导致在编译和链接时产生的二进制代码也有所不同。

不同的操作系统有不同的系统调用、API和二进制接口。一个在Windows上编译的库通常不能直接在Linux上使用，反之亦然。

不同的硬件体系结构（如x86、x86_64、ARM等）具有不同的指令集和内存布局。库中包含的机器代码通常是特定于体系结构的，因此需要为特定体系结构进行编译。

不同的编译器和工具链可能会对代码生成、调试信息等方面有所不同，使用不同的编译器编译的库可能是不兼容的。

代码差异

静态库的代码正常写，可以直接编译链接，而动态库则需要定义哪些需要被导出，不同平台的顶踹方式有所不同。

在Windows平台上使用 __declspec(dllexport) 和 __declspec(dllimport) 来指定导出和导入符号。

在Linux/Unix（MacOS）平台上使用 __attribute__((visibility("default"))) 来指定导出符号。

跨平台使用时，使用宏定义不同平台的导出代码：

#ifdef __WIN32__
    #ifdef LIBRARY_EXPORTS
        #define MY_API __declspec(dllexport)
    #else
        #define MY_API __declspec(dllimport)
    #endif
#else
    #define MY_API __attribute__((visibility("default")))
#endif

// 在动态库中导出符号
class MY_API MyClass {
public:
    void myFunction();
};