庫文件

庫文件

計算機上的一類文件
庫文件是計算機上的一類文件,提供給使用者一些開箱即用的變量、函數或類。庫文件分為靜态庫和動态庫,靜态庫和動态庫的區别體現在程序的鍊接階段:靜态庫在程序的鍊接階段被複制到了程序中;動态庫在鍊接階段沒有被複制到程序中,而是程序在運行時由系統動态加載到内存中供程序調用。使用動态庫系統隻需載入一次,不同的程序可以得到内存中相同的動态庫的副本,因此節省了很多内存,而且使用動态庫也便于模塊化更新程序。在操作系統中,許多應用程序并不是隻有一個完整的可執行文件,大多數程序模塊被分割成一些相對獨立的動态庫。當我們執行某一個程序時,相應的動态庫文件就會被調用。一個應用程序可使用多個動态庫文件,一個動态庫文件也可能被不同的應用程序使用,這樣的動态庫文件被稱為共享庫文件。
  • 中文名:庫文件
  • 外文名:Library Files
  • 所屬學科:
  • 方 式:共享代碼

文件介紹

可以簡單的把庫文件看成一種代碼倉庫,它提供給使用者一些可以直接拿來用的變量、函數或類。在庫文件的發展史上經曆了“無庫-靜态鍊接庫-動态鍊接庫”的時代。靜态鍊接庫與動态鍊接庫都是共享代碼的方式,如果采用靜态鍊接庫,庫中的指令都被直接包含在最終生成的可執行文件中了。但是若使用動态鍊接庫,該庫文件則不必被包含在最終可執行文件中,可執行文件執行時可以“動态”地引用和卸載這個與可執行文件獨立的庫文件。一般來說,Windows的靜态庫文件擴展名是 .lib,動态庫文件擴展名是 .dll (Dynamic-Link Libraries),Linux的靜态庫擴展名是 .a,動态庫擴展名是 .so (Shared Object)。

靜态鍊接庫和動态鍊接庫的另外一個區别在于靜态鍊接庫中不能再包含其他的動态鍊接庫或者靜态庫,而在動态鍊接庫中還可以再包含其他的動态或靜态鍊接庫。

動态鍊接庫

對Windows上的動态鍊接庫(即DLL文件),有如下概念:

(1)DLL 的編制與具體的編程語言及編譯器無關

隻要遵循約定的DLL接口規範和調用方式,用各種語言編寫的DLL都可以相互調用。譬如Windows提供的系統DLL(其中包括了Windows的API),在任何開發環境中都能被調用,不在乎其是Visual Basic、Visual C++還是Delphi。

需要注意的是.NET程序集也使用了dll擴展名,程序集文件包含.NET程序集清單、.NET類型元數據、Microsoft 中間語言 (MSIL) 代碼和其他資源等。隻是,由于程序集文件嚴格來說不能算作一般的動态鍊接庫,在此不過多讨論。

(2)動态鍊接庫随處可見

在Windows目錄下的system32文件夾中會看到kernel32.dll、user32.dll和gdi32.dll等動态鍊接庫文件,windows的大多數API都包含在這些DLL中。kernel32.dll中的函數主要處理内存管理和進程調度;user32.dll中的函數主要控制用戶界面;gdi32.dll中的函數則負責圖形方面的操作。

一般的win32程序員都用過類似MessageBox的函數,其實它就包含在user32.dll這個動态鍊接庫中。由此可見動态鍊接庫對其實并不陌生。

(3)VC動态鍊接庫的分類

Visual C++支持三種DLL,它們分别是Non-MFC DLL(非MFC動态庫)、MFC Regular DLL(MFC規則DLL)、MFC Extension DLL(MFC擴展DLL)。

非MFC動态庫不采用MFC類庫結構,其導出函數為标準的C接口,能被非MFC或MFC編寫的應用程序所調用;MFC規則DLL 包含一個繼承自CWinApp的類,但其無消息循環;MFC擴展DLL采用MFC的動态鍊接版本創建,它隻能被用MFC類庫所編寫的應用程序所調用。

靜态鍊接庫

通過一個靜态鍊接庫的例子可以快速地幫助我們建立“庫”的概念。

如圖1,在VC++6.0中new一個名稱為libTest的static library工程(單擊此處下載本工程),并新建lib.h和lib.cpp兩個文件,lib.h和lib.cpp的源代碼如圖1:

編譯這個工程就得到了一個.lib文件,這個文件就是一個函數庫,它提供了add的功能。将頭文件和.lib文件提交給用戶後,用戶就可以直接使用其中的add函數了。

标準Turbo C2.0中的C庫函數(我們用來的scanf、printf、memcpy、strcpy等)就來自這種靜态庫。

下面來看看怎麼使用這個庫,在libTest工程所在的工作區内new一個libCall工程。libCall工程僅包含一個main.cpp文件,它演示了靜态鍊接庫的調用方法,其源代碼如圖2:

靜态鍊接庫的調用就是這麼簡單,或許我們每天都在用,可是我們沒有明白這個概念。代碼中#pragma comment(lib , "..debuglibTest.lib") 的意思是指本文件生成的.obj文件應與libTest.lib一起連接。如果不用#pragma comment指定,則可以直接在VC++中設置,如圖2,依次選擇tools、options、directories、library files菜單或選項,填入庫文件路徑。圖2中加紅圈的部分為我們添加的libTest.lib文件的路徑。

通過這個靜态鍊接庫的例子

(1)庫不過是特殊的一類程序,編寫庫的程序和編寫一般的程序區别不大,隻是庫不能單獨執行;

(2)庫提供一些可以給别的程序調用的接口,别的程序要調用它必須以某種方式指明它要調用。

以上從靜态鍊接庫分析而得到的對庫的懵懂概念可以直接引申到動态鍊接庫中,動态鍊接庫與靜态鍊接庫在編寫和調用上的不同體現在庫的外部接口定義及調用方式略有差異。

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