一.认识链接库

1.1库

计算机中，有些文件专门用于存储可以重复使用的代码块，例如功能实用的函数或者类，我们通常将它们称为库文件，简称“库”（Library）。

以 C 语言为例，如下为大家展示的就是一个函数库：

//Math.c
int add(int a, int b) {
    return  a + b;
}
int sub(int a, int b) {
    return  a - b;
}

这是我自己编写的一个Math.c文件，如果我们现在要写一个计算器的项目或其他项目但需要使用加法减法运算，不可避免的要多次使用加法和减法。Math.c 就相当于一个库文件，用法也很简单，直接将它添加到某一个 C 语言项目中，就可以直接调用文件中的 2个函数，每个函数可以调用多次。

1.2链接库

现实生活中，类似 Math.c 这种“开源”的库文件很难找到，多数程序员并不会直接分享源代码，他们更愿意分享库文件的二进制版本——链接库。

所谓链接库，其实就是将开源的库文件（例如上面提到的 Math.c）进行编译、打包操作后得到的二进制文件(.obj文件）。虽然链接库是二进制文件，但无法独立运行，必须等待其它程序调用，才会被载入内存。

1.3C语言项目运行过程

一个完整的 C 语言项目可能包含多个 .c 源文件，项目的运行需要经过“编译”和“链接”两个过程：

• 编译：由编译器逐个对源文件做词法分析、语法分析、语义分析等操作，最终生成多个目标文件。每个目标文件都是二进制文件，但由于它们会相互调用对方的函数或变量，还可能会调用某些链接库文件中的函数或变量，编译器无法跨文件找到它们确切的存储地址，所以这些目标文件无法单独执行。
• 链接：对于各个目标文件中缺失的函数和变量的存储地址，由链接器负责修复，并最终将所有的目标文件和链接库组织成一个可执行文件（.exe文件）。

注意，一个目标文件中使用的函数或变量，可能定义在其他的目标文件中，也可能定义在某个链接库文件中。

1.4链接方式

链接器完成完成链接工作的方式有两种，分别是：

• 无论缺失的地址位于其它目标文件还是链接库，链接库都会逐个找到各目标文件中缺失的地址。采用此链接方式生成的可执行文件，可以独立载入内存运行；

• 链接器先从所有目标文件中找到部分缺失的地址，然后将所有目标文件组织成一个可执行文件。如此生成的可执行文件，仍缺失部分函数和变量的地址，待文件执行时，需连同所有的链接库文件一起载入内存，再由链接器完成剩余的地址修复工作，才能正常执行。

我们通常将第一种链接方式称为静态链接，用到的链接库称为静态链接库；第二种链接方式中，链接所有目标文件的方法仍属静态链接，而载入内存后进行的链接操作称为动态链接，用到的链接库称为动态链接库。

也就是说，程序完成链接操作的方式有两种，一种是在生成可执行文件之前完成所有链接操作，使用的库文件称为静态链接库；另一种是将部分链接操作推迟到程序执行时才进行，此过程使用的库文件称为动态链接库。

1.5静态链接库

静态链接库用来和所有的目标文件一起组织成可执行文件，生成的可执行文件可以独立运行。

采用静态链接库完成链接操作，存在诸多缺点。首先，可执行文件内部拷贝了所有目标文件和静态链接库的指令和数据，可执行文件本身的体积会很大。当系统中存在多个链接同一个静态库的可执行文件时，每个可执行文件中都存有一份静态库的指令和数据，就会造成内存空间的极大浪费。

1.6动态链接库

实际上，动态链接库是 Windows 平台上对动态链接过程所用库文件的叫法，Linux 平台上习惯称为共享库或者共享对象文件，它们表达的是一个意思，这里注意理解。

具体来讲，对于一个以动态链接方式运行的项目，首先由静态链接器将所有的目标文件组织成一个可执行文件，运行时将所需的动态链接库全部载入内存，由动态链接器完成可执行文件和动态库文件的链接工作。

和静态链接库相比，动态链接库可以很好地解决空间浪费和更新困难的问题。动态链接库和可执行文件是分别载入内存的，因此动态链接库的体积通常会小一些。当有多个程序使用同一个动态链接库时，所有程序可以共享一份动态链接库的指令和数据，避免了空间的浪费。采用动态链接的方式也可以方便程序的更新和升级，当程序的某个模块更新后，只需要将旧的模块替换掉，程序运行时会自动将所有模板载入内存并动态地链接在一起。

二.静态链接库的创建和使用

这里静态链接库创建和使用，以及下面的动态链接库，都是以DevC++为例完成的，其他相关软件也可以完成。

2.1静态链接库的创建

步骤：

• 1.打开Dev-C++，选择“新建-项目”
• 2.选择“静态链接库”，并选择编程语言（C或C++看你选择），同时设置名字和保存位置
• 3.在文件里添加函数或变量
• 4.“保存”后点击“编译”
• 5.在项目的位置找到一个.a文件即成功

2.2静态链接库的使用

2.2.1方法一：使用项目

步骤：

• 1.新建一个“控制台程序”
• 2.选择编程语言（C或C++看你选择），同时设置名字和保存位置
• 3.点击“项目属性”中的“参数”
• 4.点击“加入库或对象”，把刚刚产生的.a文件加入进去
• 5.点击“确定”
• 6.调用刚刚的库函数时，需要写出原函数的声明，然后正常使用。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */
void hello();
int add(int a,int b);          //必须和库文件的声明一模一样
int main(int argc, char *argv[]) {
	int a=100,b=99;
	hello();
	printf("%d",add(a,b));
	return 0;
}

这种方式还有其他的操作，八九不离十，基本都是这样。

这里给出一个参考链接：方法一的其他形式操作

2.2.2方法二：修改编译选项

步骤：

• 1.将自己的库重命名，命名格式为“libxxxxxxx.a”
• 2.新建一个源代码（这里不是控制台程序了）
• 3.打开“工具-编译选项”
• 4.找到“在连接器命令行加入以下命令”，在那个框里加入以下命令（如果框里已经有命令了，就在末尾加一个空格，再输入下面的命令）：-l你的库名（去掉开头的lib和结尾的.a）
• 5.找到“目录-库”，添加你建的静态链接库文件路径
• 6.把原函数写在一个头文件（.h文件）里
• 7.导入头文件就可以正常使用了

这里给出一个参考链接：方法二参考

三.动态链接库的创建和使用

3.1动态链接库的创建

步骤：

• 1.打开Dev-C++，选择“新建-项目”

• 2.选择“动态链接库”，并选择编程语言（C或C++看你选择），同时设置名字和保存位置

• 3.在.h文件里添加函数声明，在.c文件里定义函数，原来里面就有的全部删了，那就是一个坑，看也看不懂，还报一些其他错误，然后按我们熟悉的方式编写代码

  注意：一定要改文件名字，默认dll.h和dllmain.c组合与测试程序main.c一起会报错，尽量只有一个main.c文件

• 4.“保存”后点击“编译”，不报错才算成功

• 5.在项目的位置找到一个.dll文件和一个.a文件即成功

为了防止出现和我一样的错误，在这里弄了整整几个小时，饭也没吃，我这里给一个简单代码例子：

.h文件：

#ifndef ADD_H
#define ADD_H

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

int add(int a, int b);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* ADD_H */

.c文件：

/* Replace "dll.h" with the name of your header */
#include "dll.h"
#include <windows.h>
#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h>

int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

3.2动态链接库的使用

步骤：

• 1.新建一个“控制台程序”
• 2.选择编程语言（C或C++看你选择），同时设置名字和保存位置
• 3.编写测试的cpp
• 4.和上面一样，添加.a文件
• 5.编译运行

这里最重要的一步是编写测试CPP，这相比静态链接库的最大难点就在这里，你必须了解一些windows.h库中的函数,不然你有可能看也看不懂。

在这里我还是给出对应的测试函数例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "dll.h"
#include <windows.h>
/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */



int main()
{
    // 加载动态链接库
    HINSTANCE hDll = LoadLibrary("first.dll");
    if (hDll == NULL) {
        printf("Failed to load library.\n");
        return 1;
    }

    // 导入函数
    int (*pAdd)(int, int) = (int (*)(int, int))GetProcAddress(hDll, "add");
    if (pAdd == NULL) {
        printf("Failed to get function address.\n");
        return 1;
    }

    // 使用函数
    int result = pAdd(3, 5);
    printf("Result: %d\n", result);

    // 卸载动态链接库
    FreeLibrary(hDll);
    return 0;
}

四.编写测试CPP的常用知识

4.1 GetProcAddress函数

GetProcAddress是Windows操作系统提供的函数，用于在运行时获取动态链接库中导出函数的地址。在window.h库中，它的声明如下：

FARPROC GetProcAddress(HMODULE hModule, LPCSTR lpProcName);

• GetProcAddress的返回值是一个函数指针，即FARPROC类型，它指向被导出函数的地址。

• hModule参数指定了需要获取函数地址的动态链接库模块句柄，可以使用LoadLibrary函数获得。

• lpProcName参数指定了需要获取的函数名称。

4.2 HINSTANCE数据类型

HINSTANCE是Windows操作系统中的一个数据类型，它被用作模块实例的句柄，用于标识可执行文件或动态链接库在内存中的一个实例。每次加载可执行文件或动态链接库时，都会创建一个新的模块实例，并分配一个唯一的HINSTANCE值。

HINSTANCE通常用来表示应用程序或动态链接库的实例句柄。当我们加载一个动态链接库时，LoadLibrary函数将返回这个动态链接库的模块句柄（即HMODULE），而这个模块句柄也可以被强制转换为HINSTANCE类型使用。

补充：当LoadLibrary函数返回值为0时，表示加载动态链接库失败。

4.3 加载和卸载

函数： LoadLibrary()函数与 FreeLibrary()函数

• LoadLibrary()：加载库文件；
• FreeLibrary()：卸载已加载的库文件。

这里不解释。

五.运行结果

六.个人感受

先声明这些操作都是在windows环境下操作，这一部分的资料网上确实比较少，还都不讲原理的，这里把原理和实际操作都弄了一遍，真的不容易，为了这一篇博客，整整弄了一天，饭也没吃，当然这个知识点属于冷门知识点，了解就行，我们一般用的比较少。