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Linux開發工具(gcc,gdb,make,shell)——linux中靜態庫和動態庫的區別(三)(1)

日期:2017/3/3 11:34:44   编辑:SHELL編程
linux中靜態庫和動態庫的區別
一、不同
庫從本質上來說是一種可執行代碼的二進制格式,可以被載入內存中執行。庫分靜態庫和動態庫兩種。
1. 靜態函數庫
這類庫的名字一般是libxxx.a;利用靜態函數庫編譯成的文件比較大,因為整個 函數庫的所有數據都會被整合進目標代碼中,他的優點就顯而易見了,即編譯後的執行程序不需要外部的函數庫支持,因為所有使用的函數都已經被編譯進去了。當然這也會成為他的缺點,因為如果靜態函數庫改變了,那麼你的程序必須重新編譯。
2. 動態函數庫
這類庫的名字一般是libxxx.so;相對於靜態函數庫,動態函數庫在編譯的時候 並沒有被編譯進目標代碼中,你的程序執行到相關函數時才調用該函數庫裡的相應函數,因此動態函數庫所產生的可執行文件比較小。由於函數庫沒有被整合進你的程序,而是程序運行時動態的申請並調用,所以程序的運行環境中必須提供相應的庫。動態函數庫的改變並不影響你的程序,所以動態函數庫的升級比較方便。
二、相同
都是由*.o目標文件生成
iOS 開發中 動態庫 與靜態庫的區別
使用靜態庫的好處
1,模塊化,分工合作
2,避免少量改動經常導致大量的重復編譯連接
3,也可以重用,注意不是共享使用
動態庫使用有如下好處:
1使用動態庫,可以將最終可執行文件體積縮小
2使用動態庫,多個應用程序共享內存中得同一份庫文件,節省資源
3使用動態庫,可以不重新編譯連接可執行程序的前提下,更新動態庫文件達到更新應用程序的目的。
從1可以得出,將整個應用程序分模塊,團隊合作,進行分工,影響比較小。
等其他好處,
從2可以看出,其實動態庫應該叫共享庫,那麼從這個意義上來說,蘋果禁止iOS開發中使用動態庫就可以理解了:
因為在現在的iPhone,iPodTouch,iPad上面程序都是單進程的,也就是某一時刻只有一個進程在運行,那麼你寫個共享庫,
----共享給誰?(你使用的時候只有你一個應用程序存在,其他的應該被掛起了,即便是可以同時多個進程運行,別人能使用你的共享庫裡的東西嗎?你這個是給你自己的程序定制的。)
----目前蘋果的AppStore不支持模塊更新,無法更新某個單獨文件(除非自己寫一個更新機制:有自己的服務端放置最新動態庫文件)
至於蘋果為啥禁止ios開發使用動態庫我就猜到上面倆原因
深入理解iPhone靜態庫
在實際的編程過程中,通常會把一些公用函數制成函數庫,供其它程序使用,一則提搞了代碼的復用;二則提搞了核心技術的保密程度。所以在實際的項目開發中,經常會使用到函數庫,函數庫分為靜態庫和動態庫兩種。和多數人所熟悉的動態語言和靜態語言一樣,這裡的所謂靜態和動態是相對編譯期和運行期的:靜態庫在程序編譯時會被鏈接到目標代碼中,程序運行時將不再需要改靜態庫;而動態庫在程序編譯時並不會被鏈接到目標代碼中,只是在程序運行時才被載入,因為在程序運行期間還需要動態庫的存在。
  iPhone官方只支持靜態庫聯編。
深入理解framework(框架,其實相當於靜態框架,不是動態庫)
打包framework還是一個比較重要的功能,可以用來做一下事情:
(1)封裝功能模塊,比如有比較成熟的功能模塊封裝成一個包,然後以後自己或其他同事用起來比較方便。
(2)封裝項目,有時候會遇到這個情況,就是一家公司找了兩個開發公司做兩個項目,然後要求他們的項目中的一個嵌套進另一個項目,此時也可以把呗嵌套的項目打包成framework放進去,這樣比較方便。
我們為什麼需要框架(Framework)?
要想用一種開發者友好的方式共享庫是很麻煩的。你不僅僅需要包含庫本身,還要加入所有的頭文件,資源等等。
蘋果解決這個問題的方式是框架(framework)。基本上,這是含有固定結構並包含了引用該庫時所必需的所有東西的文件夾。不幸的是,iOS禁止所有的動態庫。同時,蘋果也從Xcode中移除了創建靜態iOS框架的功能。
Xcode仍然可以支持創建框架的功能,重啟這個功能,我們需要對Xcode做一些小小的改動。
把代碼封裝在靜態框架是被app store所允許的。盡管形式不同,本質上它仍然是一種靜態庫。
框架(Framework)的類別
大部分框架都是動態鏈接庫的形式。因為只有蘋果才能在iOS設備上安裝動態庫,所以我們無法創建這種類型的框架。
靜態鏈接庫和動態庫一樣,只不過它是在編譯時鏈接二進制代碼,因此使用靜態庫不會有動態庫那樣的問題(即除了蘋果誰也不能在iOS上使用動態庫)。
“偽”框架是通過破解Xcode的目標Bundle(使用某些腳本)來實現的。它在表面上以及使用時跟靜態框架並無區別。“偽”框架項目的功能幾乎和真實的框架項目沒有區別(不是全部)。
“嵌入”框架是靜態框架的一個包裝,以便Xcode能獲取框架內的資源(圖片、plist、nib等)。
本次發布包括了創建靜態框架和“偽”框架的模板,以及二者的“嵌入”框架。
用哪一種模板?
本次發布有兩個模板,每個模板都有“強”“弱”兩個類別。你可以選擇最適合一種(或者兩種都安裝上)。
最大的不同是Xcode不能創建“真”框架,除非你安裝靜態框架文件xcspec在Xcode中。這真是一個遺憾(這個文件是給項目使用的,而不是框架要用的)。
簡單第
簡單說,你可以這樣決定用哪一種模板:
如果你不想修改Xcode,那麼請使用“偽”框架版本
如果你只是想共享二進制(不是項目),兩種都可以
如果你想把框架共享給不想修改Xcode的開發者,使用“偽”框架版本
如果你想把框架共享給修改過Xcode的開發者,使用“真”框架版本
如果你想把框架項目作為另一個項目的依賴(通過workspace或者子項目的方式),請使用“真”框架(或者“偽”框架,使用-framework——見後)
如果你想在你的框架項目中加入其他靜態庫/框架,並把它們也鏈接到最終結果以便不需要單獨添加到用戶項目中,使用“偽”框架
“偽”框架
“偽”框架是破解的“reloacatable object file”(可重定位格式的目標文件, 保存著代碼和數據,適合於和其他的目標文件連接到一起,用來創建一個可執行目標文件或者是一個可共享目標文件),它可以讓Xcode編譯出類似框架的東西——其實也是一個bundle。
“偽框架”模板把整個過程分為幾個步驟,用某些腳本去產生一個真正的靜態框架(基於靜態庫而不是reloacatable object file)。而且,框架項目還是把它定義為wrapper.cfbundle類型,一種Xcode中的“二等公民”。
因此它跟“真”靜態框架一樣可以正常工作,但當存在依賴關系時就有麻煩了。
依賴問題
如果不使用依賴,只是創建普通的項目是沒有任何問題的。但是如果使用了項目依賴(比如在workspace中),Xcode就悲劇了。當你點擊“Link Binary With Libraries”下方的’+’按鈕時,“偽框架”無法顯示在列表中。你可以從你的“偽”框架項目的Products下面將它手動拖入,但當你編輯你的主項目時,會出現警告:
warning: skipping file '/somewhere/MyFramework.framework' (unexpectedfile type 'wrapper.cfbundle' in Frameworks & Libraries build phase)
並伴隨“偽”框架中的鏈接錯誤。
幸運的是,有個辦法來解決它。你可以在”Other Linker Flags”中用”-framwork”開關手動告訴linker去使用你的框架進行鏈接:
-framework MyFramework
警告仍然存在,但起碼能正確鏈接了。
添加其他的庫/框架
如果你加入其他靜態(不是動態)庫/框架到你的“偽”框架項目中,它們將“鏈接”進你最終的二進制框架文件中。在“真”框架項目中,它們是純引用,而不是鏈接。
你可以在項目中僅僅包含頭文件而不是靜態庫/框架本身的方式避免這種情況(以便編譯通過)。
“真”框架
“真”框架各個方面都符合“真”的標准。它是真正的靜態框架,正如使用蘋果在從Xcode中去除的那個功能所創建的一樣。
為了能創建真正的靜態框架項目,你必需在Xcode中安裝一個xcspec文件。
如果你發布一個“真”框架項目(而不是編譯),希望去編譯這個框架的人必需也安裝xcspec文件(使用本次發布的安裝腳本),以便Xcode能理解目標類型。
注意:如果你正在發布完全編譯的框架,而不是框架項目,最終用戶並不需要安裝任何東西。
我已經提交一個報告給蘋果,希望他們在Xcode中更新這個文件,但那需要一點時間.OpenRadarlink here
加其他靜態庫/框架
如果你加入其他靜態(不是動態)庫/框架到你的“真”框架項目,它們只會被引用,而不會象“偽”框架一樣被鏈接到最終的二進制文件中。
從早期版本升級
如果你是從Mk6或者更早的版本升級,同時使用“真”靜態框架,並且使用Xcode4.2.1以前的版本,請運行uninstall_legacy.sh以卸載早期用於Xcode的所有修正。然後再運行install.sh,重啟Xcode。如果你使用Xcode4.3以後,只需要運行install.sh並重啟Xcode。
安裝
分別運行Real Framework目錄或Fake Framework目錄下的install.sh腳本進行安裝(或者兩個你都運行)。
重啟Xcode,你將在新項目向導的Framework&Library下看到StaticiOS Framework(或者Fake Static iOS Framework)。
卸載請運行unistall.sh腳本並重啟Xcode。
創建一個iOS框架項目
創建新項目。
項目類型選擇Framework&Library下的Static iOS Framework(或者Fake Static iOS Framework)。
選擇“包含單元測試”(可選的)。
在target中加入類、資源等。
凡是其他項目要使用的頭文件,必需聲明為public。進入target的Build Phases頁,展開Copy Headers項,把需要public的頭文件從Project或Private部分拖拽到Public部分。
編譯你的 iOS 框架
選擇指定target的scheme
修改scheme的Run配置(可選)。Run配置默認使用Debug,但在准備部署的時候你可能想使用Release。
編譯框架(無論目標為iOS device和Simulator都會編譯出相同的二進制,因此選誰都無所謂了)。
從Products下選中你的framework,“show in Finder”。
在build目錄下有兩個文件夾:(yourframework).framework and (your framework).embeddedframework.
如果你的框架只有代碼,沒有資源(比如圖片、腳本、xib、coredata的momd文件等),你可以把(yourframework).framework 分發給你的用戶就行了。如果還包含有資源,你必需分發(your framework).embeddedframework給你的用戶。
為什麼需要embedded framework?因為Xcode不會查找靜態框架中的資源,如果你分發(your framework).framework, 則框架中的所有資源都不會顯示,也不可用。
一個embedded framework只是一個framework之外的附加的包,包括了這個框架的所有資源的符號鏈接。這樣做的目的是讓Xcode能夠找到這些資源。
使用iOS 框架
iOS框架和常規的Mac OS動態框架差不多,只是它是靜態鏈接的而已。
在你的項目中使用一個框架,只需把它拖僅你的項目中。在包含頭文件時,記住使用尖括號而不是雙引號括住框架名稱。例如,對於框架MyFramework:
#import <MyFramework/MyClass.h>
使用問題
Headers Not Found
如果Xcode找不到框架的頭文件,你可能是忘記將它們聲明為public了。參考“創建一個iOS框架項目”第5步。
No Such Product Type
如果你沒有安裝iOS Universal Framework在Xcode,並企圖編譯一個universal框架項目(對於“真”框架,不是“假”框架),這會導致下列錯誤:
target specifies product type 'com.apple.product-type.framework.static',but there's no such product type for the 'iphonesimulator' platform
為了編譯“真”iOS靜態框架,Xcode需要做一些改動,因此為了編譯“真”靜態框架項目,請在所有的開發環境中安裝它(對於使用框架的用戶不需要,只有要編譯框架才需要)。
The selected run destination is not valid for this action
有時,Xcode出錯並加載了錯誤的active設置。首先,請嘗試重啟Xcode。如果錯誤繼續存在,Xcode產生了一個壞的項目(因為Xcode4的一個bug,任何類型的項目都會出現這個問題)。如果是這樣,你需要創建一個新項目重來一遍。
鏈接警告
第一次編譯框架target時,Xcdoe會在鏈接階段報告找不到文件夾:
ld: warning: directory not found for option'-L/Users/myself/Library/Developer/Xcode/DerivedData/MyFramework-ccahfoccjqiognaqraesrxdyqcne/Build/Products/Debug-iphoneos'
此時,可以clean並重新編譯target,警告會消除。
Core Data momd not found
對於框架項目和應用程序項目,Xcode會以不同的方式編譯momd(托管對象模型文件)。Xcode會簡單地在根目錄創建.mom文件,而不會創建一個.momd目錄(目錄中包含VersionInfo.plist和.mom文件)。
這意味著,當從一個embedded framework的model中實例化NSManagedObjectModel時,你必需使用.mom擴展名作為model的URL,而不是采用.momd擴展名。
NSURL *modelURL = [[NSBundle mainBundle]URLForResource:@"MyModel" withExtension:@"mom"];
Unknown class MyClass in Interface Builder file.
由於靜態框架采用靜態鏈接,linker會剔除所有它認為無用的代碼。不幸的是,linker不會檢查xib文件,因此如果類是在xib中引用,而沒有在O-C代碼中引用,linker將從最終的可執行文件中刪除類。這是linker的問題,不是框架的問題(當你編譯一個靜態庫時也會發生這個問題)。蘋果內置框架不會發生這個問題,因為他們是運行時動態加載的,存在於iOS設備固件中的動態庫是不可能被刪除的。
有兩個解決的辦法:
讓框架的最終用戶關閉linker的優化選項,通過在他們的項目的Other Linker Flags中添加-ObjC和-all_load。
在框架的另一個類中加一個該類的代碼引用。例如,假設你有個MyTextField類,被linker剔除了。假設你還有一個MyViewController,它在xib中使用了MyTextField,MyViewController並沒有被剔除。你應該這樣做:
在MyTextField中:
+ (void)forceLinkerLoad_ {}
在MyViewController中:
+(void) initialize { [MyTextField forceLinkerLoad_]; }
他們仍然需要添加-ObjC到linker設置,但不需要強制all_load了。
第2種方法需要你多做一點工作,但卻讓最終用戶避免在使用你的框架時關閉linker優化(關閉linker優化會導致object文件膨脹)。
unexpected file type 'wrapper.cfbundle' in Frameworks &Libraries build phase
這個問題發生在把“假”框架項目作為workspace的依賴,或者把它當作子項目時(“真”框架項目沒有這個問題)。盡管這種框架項目產生了正確的靜態框架,但Xcode只能從項目文件中看出這是一個bundle,因此它在檢查依賴性時發出一個警告,並在linker階段跳過它。
你可以手動添加一個命令讓linker在鏈接階段能正確鏈接。在依賴你的靜態框架的項目的OtherLinker Flags中加入:
-framework MyFramework
警告仍然存在, 但不會導致鏈接失敗。
Libraries being linked or not being linked into the finalframework
很不幸, “真”框架和“假”框架模板在處理引入的靜態庫/框架的工作方式不同的。
“真”框架模板采用正常的靜態庫生成步驟,不會鏈接其他靜態庫/框架到最終生產物中。
“假”框架模板采用“欺騙”Xcode的手段,讓它認為是在編譯一個可重定位格式的目標文件,在鏈接階段就如同編譯一個可執行文件,把所有的靜態代碼文件鏈接到最終生成物中(盡管不會檢查是否確實目標代碼)。為了實現象“真”框架一樣的效果,你可以只包含庫/框架的頭文件到你的項目中,而不需要包含庫/框架本身。
Unrecognized selector in (some class with a category method)
如果你的靜態庫或靜態框架包含了一個模塊(只在類別代碼中聲明,沒有類實現),linker會搞不清楚,並把代碼從二進制文件中剔除。因為在最終生成的文件中沒有這個方法,所以當調用這個類別中定義的方法時,會報一個“unrecognizedselector”異常。
要解決這個,在包含這個類別的模塊代碼中加一個“假的”類。linker發現存在完整的O-C類,會將類別代碼鏈接到模塊。
我寫了一個頭文件 LoadableCategory.h,以減輕這個工作量:
#import "SomeConcreteClass+MyAdditions.h"
#import "LoadableCategory.h" MAKE_CATEGORIES_LOADABLE(SomeConcreteClass_MyAdditions); @implementation SomeConcreteClass(MyAdditions)
...
@end
在使用這個框架時,仍然還需要在Build Setting的Other Linker Flags中加入-ObjC。
執行任何代碼前單元測試崩潰
如果你在Xcode4.3中創建靜態框架(或庫)target時,勾選了“withunit tests”,當你試圖運行單元測試時,它會崩潰:
Thread 1: EXC_BAD_ACCESS (code=2, address=0x0) 0 0x00000000 --- 15 dyldbootstrap:start(...)
這是lldb中的一個bug。你可以用GDB來運行單元測試。編輯scheme,選擇Test,在Info標簽中將調試器Debugger從LLDB改為GDB。
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