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静的ライブラリ,共有ライブラリ,動的リンク,静的リンク

静的ライブラリとは

  • 静的ライブラリ (static library) は ar コマンドで .o をまとめて作った .a ファイル.
  • libhoge.a が有る時,gcc に -lhoge オプションを与えるとリンクされる.
  • データが全て含まれるので .a ファイルはコンパイル時のみ必要
  • .a ファイルの中身は .o ファイルの連結のようなものであり,連結時に与えた順番通りに読み込まれる

共有ライブラリとは

  • 共有ライブラリ (shared library) は gcc に -shared オプションを与えて得られる .so ファイル.
  • libhoge.so が有る時,gcc に -lhoge オプションを与えるとリンクされる.

共有ライブラリの動的リンクとは

  • 共有ライブラリは通常は動的リンクされる.
  • .so ファイルの内容は実行ファイルに含まれず,.so ファイルが必要であるということが記録される.
  • 実行時に,動的リンカローダがメモリマップを弄って同じプロセスから使えるようにする.
  • ldd コマンドで動的リンクされ依存している .so ファイルが見れる.

共有ライブラリの静的リンクとは

  • 共有ライブラリも静的リンクできる.gcc に -static オプションを与えると共有ライブラリが静的リンクされる.この場合,.so フィアルに依存しない.
    • 他にも 例えば -static-libstdc++ と与えると libstdc++.so への依存が消える.
  • 吐かれるバイナリは大きくなる.

動的リンクの利点

  • ファイルサイズが小さくなる.
  • 複数のプロセスから共有することにより使用メモリも少なくなる (Position Independent Code (PIC)).
  • ABI を壊さなければ,共有ライブラリを入れ替えるだけで処理を変えられる.

静的リンクの利点

  • .so ファイルが設置されていない環境でも動く.

Position Independent Code (PIC) とは

  • 実行時の再配置が不要なオブジェクトファイル.
  • gcc に -fPIC オプションを与えると生成される.
  • PIC でない共有ライブラリを作ることも可能だが,再配置のぶんプログラムの起動が遅くなる上,書き換えによってメモリ上の共有が行われなくなる.
  • しかし,PIC でない共有ライブラリの方が読み込み後の実行速度は早い(と思う).