Luojh add library in dev

docs/dev/library.md

@@ -0,0 +1,131 @@
+---
+icon: simple/cplusplus
+---
+
+# 链接库
+
+!!! note "主要作者"
+
+    [@luojh][luojh]
+
+!!! warning "本文编写中"
+
+!!! comment "适用范围"
+
+    本文介绍 Linux 上的**静态链接库** (一般为 `.a` 文件) 和**动态链接库** (一般为 `.so` 文件)。注意：这里的链接库是指包含了可执行二进制代码的库，并不是头文件 (Header file)、Python 库等。
+
+## 总览
+
+库 (Library)，是包含**可重用代码和数据**的模块。
+
+### 构建链接库
+
+下图给出了一般的可执行文件 (executable)、静态链接库 (static library)、动态链接库 (dynamic library) 的构建过程。
+
+```mermaid
+flowchart TD
+
+source["源文件 (*.c, *.cpp)"] -->|编译| target["目标文件 (*.o)"]
+header["头文件 (*.h)"] --- source
+target -->|链接| executable["可执行文件 (ELF等)"]
+target -->|ar rcs| staticlib["静态链接库 (*.a)"]
+target -->|gcc -shared| dynamiclib["动态链接库 (*.so)"]
+```
+
+### 使用链接库
+
+下图给出了**使用链接库**的方式。
+
+```mermaid
+flowchart TD
+source["源文件 (*.c, *.cpp)"] -->|编译| target["目标文件 (*.o)"]
+header["头文件 (*.h)"] --- source
+target --> linker["链接器"]
+staticlib["**静态链接库** (链接步骤加入)"] --> linker
+linker --> executable["可执行文件 (ELF等)"]
+dynamiclib["**动态链接库** (运行时加载)"] --> executable
+```
+
+## 源代码
+
+对于 C 程序而言，链接库的源代码就是普通函数、变量之类，并无太多特殊要求。例如，创建并进入目录 `lib`，在 `square.c` 源文件中写一个函数 `square`：
+
+```c
+int square(int x)
+{
+    return x * x;
+}
+```
+
+对应的，需要在头文件 `square.h` 中加入这个函数的原型 (prototype)：
+
+```c
+int square(int x);
+```
+
+以便其他使用链接库的程序**知道如何使用这个函数** (即使这些程序不知道函数内部的实现)。
+
+因为链接库不是完整的、可以独立运行的程序，因此不需要入口点 (比如 `main` 函数)。
+
+## 静态链接库
+
+静态链接库是在**链接步骤就加入**的链接库类型。
+
+### 构建
+
+首先按照正常方法编译得到 `.o` 文件：
+
+```shell
+gcc square.c -c -o square.o
+```
+
+然后使用 `ar` 程序创建静态链接库 `libsquare.a`：
+
+```shell
+ar rcs libsquare.a square.o
+```
+
+注意这里的 `libsquare.a` 是命名惯例：一般静态链接库的文件名需要为 `lib<名称>.a`。
+
+到这里就完成了静态链接库的创建。
+
+### 使用
+
+另一个 C 程序 `main.c` 中使用了 `square` 函数，那么首先需要包含 `square.h` 头文件，这样才能知道这个函数的原型，然后就可以正常调用了。
+
+```c
+#include <stdio.h>
+#include "lib/square.h"
+
+int main(void)
+{
+    int a;
+    scanf("%d", &a);
+
+    printf("%d^2 = %d\n", a, square(a));
+    return 0;
+}
+```
+
+下面的命令可以将这个程序直接编译 - 链接到可执行文件 `main` (也可以分开成单独的编译步骤、链接步骤)。
+
+```shell
+gcc main.c -L./lib -lsquare -o main
+```
+
+这里，`-L./lib` 表示要求链接器在 `./lib` 中寻找链接库，`-lsquare` 表示需要链接 `libsquare.a` 这个静态链接库文件。
+
+编译好之后，就可以正常使用了。由于静态链接库中的代码会被直接合并到链接产生的可执行文件 `main` 中，因此运行时不需要文件 `libsquare.a`。
+
+## 动态链接库
+
+动态链接库与静态链接库类似，都是首先需要对库的代码进行编译。但是，动态链接库需要生成位置无关代码 (PIC)，且是在依赖这个库的程序**运行时**由加载器 (loader) 动态加载到内存空间中的。
+
+!!! comment "关于动态加载"
+
+    如果多个程序共用一份动态链接库，那么内存中可以只有一份动态链接库的二进制代码，所有程序通过虚拟内存机制“看到”这份二进制代码，而非像静态链接库那样每个依赖于它的程序中都嵌入一份，有效节约了空间。
+
+    也正因为此，动态库和依赖于动态库的程序是分开存储的 (两个不同的文件)，这可能会带来一些问题：
+
+    - 不同版本的动态库可能都安装在系统上，如果使用了不正确的版本，库提供的接口可能不对应，这会导致栈不平衡等严重的问题。
+    - 动态链接库 (特别是常用的那些) 有被恶意修改的可能，如果程序依赖一个动态库而它被修改的话，几乎可以执行任意代码。

includes/authors.md

@@ -23,3 +23,4 @@
 [zeyugao]: https://github.com/zeyugao
 [relic-yuexi]: https://github.com/relic-yuexi
 [Jerry-Kwan]: https://github.com/Jerry-Kwan
+[luojh]: https://github.com/luojh

mkdocs.yml

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