程序的链接

程序链接概述

链接是将多个目标模块（编译后的源代码）合并成一个完整的可执行文件的过程。它不仅包括将目标模块合并，还涉及解决模块之间的地址引用和符号解析。

静态链接

静态链接是在程序编译和生成目标模块之后，在程序运行之前将这些目标模块和所需的库函数合并为一个完整的可执行文件。

• 过程：每个目标模块编译后，其地址是相对的，通常都是相对于模块的起始地址为0来进行计算。通过链接过程，所有目标模块的起始地址将被调整为实际的内存地址。
• 符号解析：静态链接不仅需要修改各个目标模块中的起始地址，还要解析外部调用符号（例如函数调用、外部变量等），将它们转换为实际的内存地址。
• 优势：静态链接生成的可执行文件通常较为独立，包含所有需要的库代码，因此执行时不依赖外部的共享库或动态库。

装入时动态链接

装入时动态链接指的是在程序运行时，当操作系统将程序加载到内存中时，按需进行链接。

• 过程：用户的目标模块通过装载程序被逐一装入内存。在每次装入目标模块时，若该模块依赖其他模块或库，操作系统将自动加载这些依赖，并修改目标模块中的地址引用。
• 优势：动态链接使得程序可以根据需求加载和链接目标模块，减少了程序的初始加载时间，并允许模块更新和共享。例如，更新某个模块后，只需更新相应的目标模块，而不需要重新编译整个程序。

运行时动态链接

运行时动态链接指的是在程序执行过程中，当某个模块需要时，操作系统会将其动态加载到内存中，并进行链接。

• 过程：这种链接方式通常是由操作系统或运行时环境在程序执行时处理的。当程序遇到某个尚未加载的目标模块时，操作系统才会将其装入内存并建立链接。这种方式可以显著提高程序的启动速度，并节省主存空间。
• 优势：运行时动态链接最显著的优点是节省内存空间，因为只有在需要时才加载模块。此外，运行时动态链接可以有效地共享公共库，减少重复加载的情况，提高内存利用率。

总结

• 静态链接：在编译时完成，生成独立的可执行文件，不依赖外部模块。缺点是可执行文件较大，且模块更新较为困难。
• 装入时动态链接：程序在加载时动态地解决模块之间的依赖关系，使得模块能够共享和更新，优于静态链接，但可能会增加加载时间。
• 运行时动态链接：在程序运行时按需加载模块，节省内存空间并加快程序启动速度，但依赖操作系统的支持，且在执行过程中可能会带来延迟。