Bibliotecas Estáticas

As bibliotecas estáticas podem ser identificadas pela extensão .a. Ao compilar um programa que chama uma biblioteca estática, todo o código da biblioteca é copiado e inserido dentro do binário final. O termo "estática" se deve ao fato da linguagem se tornar uma parte estática do binário final, e consequentemente, não podendo ser compartilhada por outros programas. Se você quiser ter uma ideia de quantas e quais bibliotecas estáticas existem no seu sistema atualmente basta executar o seguinte comando:

$ ls /usr/lib/*.a; echo "::: Total: `ls -l /usr/lib/*.a | wc -l`"

Ao utilizar esta abordagem você garante que, mesmo quando a biblioteca presente no seu sistema mude, seja removida ou corrompida, o seu programa continuará funcionando. Porém ela tem seu lado negativo, além do seu binário final ocupar mais espaço em disco e memória (já que ele inclui a biblioteca estática) o seu programa não poderá usufruir de qualquer melhoria que venha a ocorrer nesta biblioteca, a não ser que o seu programa seja recompilado/reinstalado.

Bibliotecas Compartilhadas

As bibliotecas compartilhadas são identificadas pela extensão .so. Ao contrário das bibliotecas estáticas, estas não são inseridas em sua totalidade, elas são apenas referenciadas no binário final. O termo compartilhada expressa exatamente a característica de um ou mais programas poder utilizar a mesma biblioteca, ocupando assim menos espaço em disco e na memória. De forma similar, você pode listar as bibliotecas dinâmicas existentes em seu computador com o seguinte comando:

$ ls /usr/lib/*.so; echo "::: Total: `ls -l /usr/lib/*.so | wc -l`"

Para entender melhor a questão do tamanho e memória, vou ilustar com um breve exemplo:

Vamos supor que você acabou de criar dois programas, o ProgA, previsto pra gerar um binário de 200k, e o ProgB, previsto para gerar um binário de 100K. Ambos os programas se utilizam de uma biblioteca etsática chamada LibA. Lembrando que um programa que utiliza bibliotecas estáticas inclui em seu binário todo o código da biblioteca, ao final da compilação (e ligação com a LibA) os progrmas ProgA e ProgB terão respectivamente 700K (200K + 500K) e 600K (100K + 500K).

Quando um programa é executado no computador, ele é "copiado" para a memória, então ao executar o programa ProgA e o ProgB você terá 1300K de memória ocupada, onde 1000K corresponde à LibA. Se fosse utilizado uma biblioteca compartilhada, os programas compartilhariam a biblioteca e esta seria carregada separadamente na memória. Desta forma os programas teriam aproximadamente o mesmo tamanho após a compilação (já que é incluída durante a ligação apenas algumas definições da biblioteca) e ocupariam em memória apenas 800K (100K + 200K + 500K).

Além da redução do espaço em disco e do uso de memória, a característica dinâmica da biblioteca compartilhada confere ao seu programa a possibilidade de usufruir de atualizações nas bibliotecas sem a necessidade de um nova compilação/instalação. Entretanto, como as bibliotecas dinâmicas são chamadas em tempo de execução, seu programa correrá o risco de não executar corretamente, seja por não encontrar a biblioteca ou (após uma atualização) pela biblioteca não ser mais compatível com seu programa. O último ponto negativo da biblioteca compartilhada é que, devido seu tempo de carregamento é adicionada uma pequena latência nas chamadas a esta biblioteca, consequentemente seu programa será ligeiramente mais lento que o mesmo utilizando bibliotecas estáticas.

Com todos estes pontos negativos e positivos para ambas as modalidades, fica ao critério do desenvolvedor escolher que tipo de biblioteca ele irá desenvolver/utilizar, por isso diversas bibliotecas são distribuídas em ambas as modalidades:

$ ls /usr/lib/*.so | grep mysql
/usr/lib/libmysqlclient_r.so
/usr/lib/libmysqlclient.so

$ ls /usr/lib/*.a | grep mysql
/usr/lib/libmysqlclient.a
/usr/lib/libmysqlclient_r.a
/usr/lib/libmysqld.a
/usr/lib/libmysqlservices.a