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O vinculador desempenha um papel vital no desenvolvimento do programa. Ele é responsável por integrar vários arquivos-objeto e arquivos de biblioteca em um arquivo executável. Antes de nos aprofundarmos em como o vinculador funciona, a diferença entre vinculação estática e vinculação dinâmica e como criar e usar bibliotecas de vínculo dinâmico, vamos primeiro descrever as funções básicas do vinculador.

Como funciona o vinculador

Vinculador É uma ferramenta responsável por combinar um ou mais arquivos objeto e arquivos de biblioteca em um arquivo executável. Suas principais funções incluem:

1. Análise de símbolos : Identifique e processe todos os símbolos (nomes de funções e variáveis) no programa, garantindo que cada símbolo tenha uma definição única. Para símbolos referenciados, mas não definidos (símbolos externos), o vinculador procura uma definição em uma biblioteca fornecida ou em outro arquivo de objeto.

2. reiniciar : Ajuste o código e os endereços de dados em cada módulo para o endereço de memória final. A realocação inclui correção de endereço no código e ajuste de posição do segmento de dados para garantir que todas as referências apontem para o local correto da memória.

3. mesclar segmentos: mescla segmentos do mesmo tipo (como segmentos de código, segmentos de dados, etc.) de diferentes arquivos de destino em um segmento contínuo.

4. biblioteca de processamento : Vincule o código da biblioteca exigido pelo programa ao arquivo objeto. O vinculador pode lidar com dois tipos de bibliotecas: bibliotecas estáticas e bibliotecas dinâmicas.

5. Gerar arquivo executável: a saída final é um arquivo executável que pode ser executado no sistema operacional.

A diferença entre vinculação estática e vinculação dinâmica

Vinculação estática eVinculação dinâmica São dois modos de funcionamento do vinculador, cada um com características e cenários de uso diferentes.

link estático

• conceito : na vinculação estática, o código da biblioteca é copiado em tempo de compilação e incorporado em cada executável que o utiliza. Desta forma, o arquivo executável gerado contém todo o código necessário e não depende de arquivos de biblioteca externa.

• vantagem：

  • Forte independência: O arquivo executável gerado contém todas as dependências e não requer arquivos de biblioteca adicionais em tempo de execução.
  • Boa compatibilidade: o tempo de execução não depende da versão da biblioteca instalada no sistema e não encontrará o problema de “conflito de versão da biblioteca”.

• deficiência：

  • Tamanho de arquivo grande: Cada arquivo executável contém código de biblioteca completo, resultando em tamanho de arquivo maior.
  • Problema de atualização: Se a biblioteca for atualizada, todos os programas que a utilizam precisarão ser recompilados.

• Extensão de biblioteca estática：

  • Janelas: .lib
  • Unix/Linux: .a

link dinâmico

• conceito : na vinculação dinâmica, o código da biblioteca é carregado em tempo de execução e não é incorporado no arquivo executável. O executável contém apenas referências a bibliotecas e o código da biblioteca é carregado pelo sistema operacional em tempo de execução.

• vantagem：

  • Tamanho de arquivo pequeno: o arquivo executável não contém código de biblioteca, apenas referências à biblioteca.
  • Fácil de atualizar: A atualização de bibliotecas não requer a recompilação do programa, apenas a substituição dos arquivos da biblioteca.
  • Alta eficiência de memória: Vários programas podem compartilhar instâncias de memória do mesmo arquivo de biblioteca, reduzindo o uso de memória.

• deficiência：

  • Dependências fortes: O arquivo executável precisa ser capaz de localizar e carregar a versão correta do arquivo de biblioteca quando for executado.
  • Problemas de compatibilidade: A incompatibilidade de versão do arquivo da biblioteca pode causar falha no programa.

• Extensão de biblioteca dinâmica：

  • Janelas: .dll（Biblioteca de vínculo dinâmico）
  • Unix/Linux: .so（Objeto Compartilhado）

Crie e use bibliotecas de links dinâmicos

Criar biblioteca de link dinâmico

Em diferentes sistemas operacionais, os métodos de criação de bibliotecas de vínculo dinâmico são ligeiramente diferentes. Aqui estão algumas etapas e comandos comuns:

Crie uma biblioteca de link dinâmico no Linux

1. Escreva o código da biblioteca：

   Crie um arquivo fonte C contendo as funções que queremos colocar na biblioteca dinâmica.

   // example.cpp
   #include 
                                      
   
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