C语言进阶剖析 20 链接过程简介

• 问题：工程中的每个 C 语言源文件被编译后产生目标文件，这些目标文件如何生成最终的可执行程序呢？

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链接器的意义

• 链接器的主要作用 是把各个模块之间互相引用的部分处理好，使得各个模块之间能够正确的衔接。
  

模块之间的链接

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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文件中
  

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

编程实验： 静态链接示例

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;
}

slib.c

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

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

gcc -c slib.c -o slib.o
ar -q slib.a -o slib.o
gcc test.c slib.a -o test.out
输出：
Name Static Lib
Result: 5

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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
  

     ■ stubx: 告诉编译器动态库中可使用的内容

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

编程实验： 动态链接示例

test.c

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

extern char* name();
extern int add(int a, int b);

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;
}

dlib.c

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

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

gcc -shared dlib.c -o dlib.so
gcc test.c -ldl -o test.out
输出：
Name Static Lib
Result: 5

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小结

• 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，链接过程可以分为：
      ○ 静态链接： 将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运行

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