这篇文章记录静态链接和动态链接以及静态库和动态库的原理。
1 静态链接和动态链接
链接其实就是连接的意思，将所有相关的东西连接起来。
1.1 静态链接
什么是静态链接？编译时候的链接就是静态链接，所以ld/collect2链接程序，也称为静态链接器。在编译时候，调用gcc自动调用ld/collect2链接程序，将所有的.o文件整合在一起，然后保存在可执行文件中。
静态链接做了两件事情，分别是符号解析和重定位。
1.1.1 符号解析
符号解析的目的就是将每个X.c生成的目标文件X.o中的引用和符号的定义联系起来。
1.1.2 重定位
重定位做的事情：将.o文件中每个机器指令的逻辑地址，重定位为实际运行的地址（虚拟内存地址）。如果是裸机运行的：运行的地址就是内存的物理地址；如果是基于OS运行的：运行地址就是虚拟内存的地址。不过虚拟内存机制，最终还是会将虚拟地址会转为物理地址。
上图中，每个段开始都是逻辑地址，从0开始的一个编号，这个编号只是一个编号，既不是虚拟内存地址也不是物理地址，就是一个标识。
通过collect2链接后，就可以将这些段的编号重定位成虚拟内存地址，如下图所示：
1.2 动态链接
动态链接，就是在编译时候只留下调用接口（函数所在库的相对地址），当程序真正运行时候，才去链接执行。动态链接不是在编译时发生的，而是在程序动态运行时发生的，所以叫称为动态链接。比如，printf，这个函数就是动态库提供的，程序编译后在调用printf处，只留下动态库的printf接口，程序运行起来后再去调用Printf函数。
下面说一下，什么是静态库和动态库？
2 静态库和动态库
这两个文件都是由许多.o文件打包成的文件，相当于一个文件仓库。
2.1 静态库
链接静态库时，就是将库中.o的代码包含到自己的程序中，每个程序链接静态库后，都会包含一份独立的代码，当这些程序都运行起来时，所有这些重复的代码都需要占独立的存储空间，显然很浪费计算机资源。
2.2 动态库
动态库就是为了解决静态库的缺点。
在链接动态库时，collect2/ld不会将动态库中.o的代码直接静态链接（复制）到自己程序中，只会留下调用接口。程序运行时再去将动态库（链接）加载到内存中，然后就能调用动态库的函数（代码）了。不管多少程序使用了这个动态库，这些程序只会共享使用同一份的动态库（只加载一份在内存中），因此动态库也被称为共享库。
动态库的实现原理
程序运行起来后，“动态链接器”一看想链接的是libc.so动态库，首先检查内存中有没有这个动态库。如果没有：到硬盘上找到libc.so库，将所有代码加载（动态链接）到内存中，并得到整个动态库在内存中的起始地址；如果有，说明之前已经加载过了，所以不再加载，直接得到动态库在内存中的起始地址即可。
我们调用动态库的printf时候，如何找到这个函数？
Printf编译后，程序中留下printf 在动态库中的相对地址。
Printf的绝对地址= printf的相对地址 + 动态库加载时候的地址
当动态链接器加载动态库之后，会得到动态库在内存中的起始地址，通过上边的计算公式，就得到了printf的真正地址。
