静态库与动态库的基础概念

在Linux开发环境中，.a(静态库)和.so(动态库)是两种核心的库文件格式。静态库在编译时会被完整地链接到可执行文件中，而动态库则在运行时被加载。

# 静态库编译示例
gcc -c libhello.c -o libhello.o
ar rcs libhello.a libhello.o

# 动态库编译示例
gcc -shared -fPIC libhello.c -o libhello.so

文件结构的本质差异

.a文件实际上是多个.o目标文件的归档集合，使用ar工具打包而成。而.so文件是经过特殊编译的位置无关代码(PIC)，包含完整的符号表和重定位信息。

# 查看.a文件内容
ar -t libhello.a

# 查看.so文件信息
readelf -d libhello.so

内存占用与性能对比

静态库会导致可执行文件体积增大，但运行时无需额外加载；动态库可以多个进程共享，节省内存，但存在轻微的运行时性能开销。

# 静态链接的可执行文件
gcc main.c libhello.a -o static_app

# 动态链接的可执行文件
gcc main.c -L. -lhello -o dynamic_app
export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH

实际开发中的选择策略

在嵌入式开发中常使用静态库确保可靠性；在服务器端开发中更倾向使用动态库便于更新；Android NDK开发则推荐使用.so动态库。

// Android.mk中使用动态库示例
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := hello
LOCAL_SRC_FILES := libhello.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

版本管理与ABI兼容性

.so文件支持版本控制，可以通过soname实现多版本共存，而.a文件一旦更新就需要重新编译整个项目。

# 带版本号的.so编译
gcc -shared -Wl,-soname,libhello.so.1 -o libhello.so.1.0 libhello.c
ln -sf libhello.so.1.0 libhello.so.1
ln -sf libhello.so.1 libhello.so

调试与符号信息

调试静态库程序时符号信息更完整，而动态库需要确保调试符号文件(.debug)与库文件同时存在。

# 生成带调试信息的.so
gcc -shared -g -fPIC libhello.c -o libhello.so

# 使用gdb调试
gdb --args ./dynamic_app