C++笔记-对windows平台上lib和dll的进一步理解（2024-10-21

背景

最近将linux上的程序移植到windows上，发现linux上动态库就so，而windows上有lib和dll。其实在大学时期就发现过这个情况了，只是不能理解，工作的这几年时间，都是基于Linux上的开发，很少在windows上进行开发。这次终于理解了大学时期对windows上lib与dll之间的理解了。

Linux上的动态库

在理解windows上时，首先说下linux下的动态库。

在 Linux 中，.so（Shared Object）文件通常包含以下几部分信息：

1. 头部信息

• ELF Header：标识这个文件是一个 ELF（Executable and Linkable Format）文件，并提供关于文件格式和结构的基本信息，如文件类型、机器架构等。

2. 程序头表（Program Header Table）

• 描述了如何将文件映射到内存中的信息，包含各个段的地址、大小和属性等。

3. 节（Section）

• 代码段（.text）：包含实际的可执行代码。

• 数据段（.data）：存储初始化的全局变量和静态变量。

• BSS段（.bss）：存储未初始化的全局变量和静态变量。

• 符号表（.symtab）：存储函数和变量的名称及其地址，用于链接。

• 字符串表（.strtab）：存储符号表中的字符串（如函数名、变量名）。

4. 重定位信息

• 包含使用动态链接时需要进行重定位的地址信息。这个部分用于在程序加载时修正地址。

5. 动态段（.dynamic）

• 包含动态链接器需要的信息，如需要链接的库、依赖的符号等。

6. 导出符号（Exported Symbols）

• 指明哪些符号（函数、变量等）可供其他程序使用。这是共享库的关键部分，使得其他程序可以链接到这个共享对象。

7. 初始化和清理函数

• 定义在 .init 和 .fini 段中，分别用于库加载时和卸载时调用的初始化和清理函数。

总结

这些组成部分使得 .so 文件能够在运行时被动态加载、链接和执行。

windows上的lib和dll

在C++中，动态链接库（DLL）和静态链接库（LIB）是两种不同的文件，它们的目的和使用方法各有不同。以下是它们的主要区别：

DLL（Dynamic Link Library）

• 功能：DLL 是在运行时被加载的库，可以被多个程序共享使用。这意味着不同的程序可以使用同一份 DLL，从而节省内存并减小磁盘空间。

• 更新：如果 DLL 中的代码有更新，只需要替换 DLL 文件，而不需要重新编译依赖它的程序。

• 文件格式：DLL 文件包含可执行代码、数据和资源，并且可以在程序运行时动态载入。

LIB（Library）

• 功能：在 Windows 下，LIB 文件有两种类型：一种是用于静态链接的库，另一种是用于动态链接的进口库（import library）。在动态链接的情况下，LIB 文件通常是 DLL 的一种描述，提供了 DLL 中的函数和类的接口。

• 静态链接：如果 LIB 是静态链接库，链接时会将库的代码直接打包到可执行程序中。

• 动态链接：动态链接情况下，LIB 文件包含了 DLL 中的函数的地址信息。当程序需要调用 DLL 中的函数时，会通过这个 LIB 文件链接。

在 Windows 下使用

• 当编写一个第三方编译库时，通常提供 DLL 和对应的 LIB 文件，以便其他开发者可以轻松链接到这个库。

• DLL 提供了实际的实现和代码，而 LIB 文件则提供了接口，帮助编译器找到 DLL 中的函数。

总结

Windows 需要提供 LIB 来描述 DLL 的接口，而 Linux 的 SO 文件通过自身的设计，实现了足够的接口描述，因此只需提供一个文件。

Windows上部署和开发

windows上当程序编译成成品软件后，部署时就只需要dll了，但如果要搭建开发环境，就必须要lib进行参与，除非在代码中指定函数名，使用这种方式就只需要dll了。

部署成品软件

• 仅需 DLL：当你编译好了一个程序并准备部署时，只需要把 DLL 文件放到应用程序目录或系统路径中。这样，应用程序在运行时可以加载这个 DLL。

搭建开发环境

• 需要 LIB：如果你想让其他开发者能够编译和链接他们的程序到这个 DLL，就需要提供相应的 LIB 文件。LIB 文件包含了 DLL 中函数的接口信息，帮助编译器找到函数的实现。

指定函数名

• 是的，如果开发者在代码中手动指定函数名（通常使用 LoadLibrary 和 GetProcAddress），就不需要 LIB 文件。这样的话，他们直接通过 DLL 获取函数指针，调用时通过函数指针来执行。但是，这种方式会使代码更复杂，因为需要处理函数指针的类型转换。

总结

• 部署时，仅需要 DLL；开发时，方便起见通常使用 LIB。

• 如果直接用 DLL，也可以使用动态加载的方式，但会增加一些复杂性。
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