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static_shared_library.md

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static_shared_library.md

File metadata and controls

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정적 라이브러리 / 공유 라이브러리

1. 정적 라이브러리

  • 컴파일된 오브젝트 파일들이 하나의 파일로 묶여있는 형태
  • 장점
    • 수행 속도가 약간은 더 빠름
    • 실행파일에 포함되기 때문에 배포시 라이브러리를 따로 배포하지 않아도 됨
  • 단점
    • 실행파일에 정적 라이브러리가 포함되기 때문에 결과물 사이즈가 큼
    • 라이브러리를 패치하려면 다시 컴파일 해야함 (만약 시스템 전반적으로 사용하는 라이브러리가 정적 컴파일되었다면...전부 다 해줘야함)
      • 그러한(유지보수) 이유로 공유 라이브러리를 권장

libexam.h

void libexam(char* str);

libexam.c

#include <stdio.h>

#include "libexam.h"

void libexam(char* str) {
	printf("%s", str);
}

main.c

#include "libexam.h"

int main(void) {
	libexam("TEST!!");

	return 0;
}

정적 라이브러리 컴파일 및 링크

모든 소스가 다 있다면 아래와 같이 컴파일이 가능

$ gcc -o main main.c libexam.c

하지만 정적라이브러리를 생성하고 이를 재사용하여 링크하려면 아래와 같이 함

# 오브젝트 파일 컴파일
$ gcc -c libexam.c
# 정적 라이브러리로 묶음
$ ar rsv libexam.a libexam.o

# 위에서 만든 정적라이브러리를 링크하여 컴파일
$ gcc -o main_by_static_lib main.c -L./ -lexam

# 오르지 공유라이브러리만 사용하려면..
$ gcc -shared -o main_by_only_static_lib main.c -L./ -lexam

ldd 를 통한 공유된 라이브러리 확인

# 표준 라이브러리 밖에 없음
root@f3b70a2804df:~# ldd main_by_static_lib
	linux-vdso.so.1 (0x00007ffeb01f4000)
	libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f75f0e7e000)
	/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f75f121d000)

# shared 옵션을 사용하면 공유라이브러리를 아예 사용 안함
root@f3b70a2804df:~# ldd main_by_only_static_lib
	not a dynamic executable

2. 공유 라이브러리

  • 한 라이브러리를 여러 프로그램들이 공유하는 방식
  • 장점
    • 실행파일에 포함되지 않기 때문에 사이즈가 줄어듬
    • 라이브러리에 문제가 생겨 교체해야하면 해당 라이브러리 파일만 교체하면 됨
  • 단점
    • 바이너리 배포시 공유 라이브러리 의존성도 신경써야함
    • 살짝 느림 (큰 문제는 되지 않음)

공유 라이브러리 컴파일 및 링크

  • 코드는 위의 libexam.h, libexam.c, main.c 코드를 그대로 사용
# 코드 위치에 상관없이 사용될 수 있는 오브젝트 파일로 컴파일 (-fPIC)
$ gcc -fPIC -c libexam.c
# 컴파일된 오브젝트 파일을 동적 라이브러리를 사용하도록 하여 링크
#    -shared : 동적 라이브러리를 사용
#    -soname : 공유라이브러리의 이름을 지정
$ gcc -shared -Wl,-soname,libexam.so.0 -o libexam.so.0.0.0 libexam.o

# 컴파일시 사용될 so 파일의 심볼릭 링크 생성 (컴파일러에서 사용)
$ ln -s libexam.so.0.0.0 libexam.so
# 컴파일된 파일이 실행시 찾을 so 파일의 심볼링 링크 생성 (실행파일에서 사용)
$ ln -s libexam.so.0.0.0 libexam.so.0

# 실행파일 컴파일
$ gcc -o main_by_shared_lib main.c -L./ -lexam

# 실행 (공유라이브러리 폴더를 임의로 지정)
$ LD_LIBRARY_PATH=./ ./main

# 만약 LD_LIBRARY_PATH 에 라이브러리가 없다면 다음과 같이 나옴
./main_by_shared_lib: error while loading shared libraries: libexam.so.0: cannot open shared object file: No such file or directory

ldd 를 통한 공유라이브러리 확인

root@f3b70a2804df:~# LD_LIBRARY_PATH=./ ldd main_by_shared_lib
	linux-vdso.so.1 (0x00007ffde076f000)
	libexam.so.0 => ./libexam.so.0 (0x00007f7393e17000)
	libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f7393a78000)
	/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f7394019000)

정적 라이브러리 / 공유 라이브러리 실행파일 비교

root@f3b70a2804df:~# ls -al --color main_by*
-rwxr-xr-x 1 root root   8040 Jan 20 07:50 main_by_shared_lib  # 공유 라이브러리가 더 작음
-rwxr-xr-x 1 root root   8112 Jan 20 08:01 main_by_static_lib
-rwxr-xr-x 1 root root 949424 Jan 20 08:09 main_by_only_static_lib
  • 오르지 공유 라이브러리만 사용하면 바이너리 크기가 매우 커짐