glibc,uclibc,eglibc,musl-libc区别和联系
2016-03-25 15:34:17 
阿炯
Libc
Linux操作系统运行时的基础库，提供了各类操作的基本调用。它的实现也有多种，以适应不同的应用环境。Libc是C语言最基础的库文件，它提供了所有系统的基本功能，这些功能主要是对系统调用的封装，是应用和操作系统内核交流的桥梁，主要功能如下：
进程管理：包括进程的创建、调度策略和优先级的调整
线程管理：包括线程的创建和销毁，线程的同步/互斥等
内存管理：包括内存分配和释放等
时间管理：包括获取和保存系统时间、获取当前系统运行时长等
时区管理：包括时区的设置和调整等
定时器管理：提供系统的定时服务
文件系统管理：提供文件系统的挂载和移除功能
文件管理：包括文件和目录的创建增删改
网络套接字：创建和监听socket，发送和接受
DNS解析：帮助解析网络地址
信号：用于进程间通信
环境变量：设置和获取系统的环境变量
标准输入/输出：提供格式化的输入/输出
(宽)字符串：提供字符串的移动、复制和比较等功能
本文就着重介绍它们之前的区别和联系。
1、Glibc glibc = GNU C Library
是GNU项(GNU Project)目，所实现的C语言标准库(C standard library)。广泛存在于目前最常见的桌面和服务器中的GNU/Linux类的系统中，都是用的这套C语言标准库。它实现了常见的C库的函数，支持很多种系统平台，功能很全，但是也相对比较臃肿和庞大。如果出现漏洞也影响巨大，如 glibc 幽灵漏洞等。
2、uClibc 一个小型的C语言标准库，主要用于嵌入式。
其最开始设计用于uClinux(注：uClinux不支持MMU)，因此比较适用于微处理器中。 对应的，此处的u意思是μ，Micro，微小的意思。 uClibc的特点： (1)uClibc比glibc要小很多。 (2)uClibc是独立的，为了应用于嵌入式系统中，完全重新实现出来的。和glibc在源码结构和二进制上，都不兼容。
3、EGLIBC EGLIBC = Embedded GLIBC
EGLIBC是(后来)glibc的原创作组织FSF所(新)推出的，glibc的一种变体，目的在于将glibc用于嵌入式系统。EGLIBC的目标是：
(1)保持源码和二进制级别的兼容于Glibc源代码架构和ABI层面兼容，如果真正实现了这个目标，那意味着之前用glibc编译的程序，可以直接用eglibc替换，而不需要重新编译。这样就可以复用之前的很多的程序了。
(2)降低(内存)资源占用/消耗。
(3)使更多的模块为可配置的(以实现按需裁剪不需要的模块)。
(4)提高对于交叉编译(cross-compilation)和交叉测试(cross-testing)的支持。
Eglibc的最主要特点就是可配置，这样对于嵌入式系统中，你所不需要的模块，比如NIS，locale等，就可以裁剪掉，不把其编译到库中，使得降低生成的库的大小了。
Eglibc的特点
1.写程序，需要用到很多c语言的库函数。所有的库函数加起来，就是对应的C语言(标准)函数库。
2.目前在普通GNU/Linux系统中所用的C语言标准库，叫做glibc。其功能很全，函数很多，但是代码太多，编译出来的函数库的大小也很大，即资源占用也很多。
3.而嵌入式系统中，也需要C语言写代码实现特定功能，也需要用到C语言函数库，但是由于嵌入式系统中，一般资源比较有限，所以不适合直接使用(太占用资源的)gLibc。
4.所以有人就又(没有参考glibc，而是从头开始，)重新实现了一个用于嵌入式系统中的，代码量不是很大的，资源占用相对较少的，C语言函数库，叫做uClibc。并且，uClibc不支持MMU(内存管理单元)。
5. 而后来glibc的开发者又推出个Embedded glibc，简称eglibc，其主要目的也是将glibc用于嵌入式领域。相应最大的改动就在于，把更多的库函数，改为可配置的，这样如果你的嵌入式系统中不需要某些函数，就可以裁剪掉，不把该函数编译到你的eglibc库中，使得最终生成的eglibc库的大小变小，最终符合你的嵌入式系统的要求(不能超过一定的大小)，这样就实现了，把glibc引用于嵌入式系统中的目的了。
这样复杂多变使得一些主流发行版本在它们之间切换，Debian就用GLIBC替代EGLIBC。
可以简单的理解为： glibc，uClibc，eglibc都是C语言函数库：
1. uClibc是嵌入式系统中用的，glibc是桌面系统用的
2. eglibc也是嵌入式系统中用的，是glibc的嵌入式版本，和glibc在源码和二进制上兼容。
4、Musl-libc
C语言标准库Musl-libc项目发布了1.0版。Musl是一个轻量级的C标准库，设计作为GNU C library (glibc)、 uClibc或Android Bionic的替代用于嵌入式操作系统和移动设备。它遵循POSIX 2008规格和 C99 标准，采用MIT许可证授权，使用Musl的Linux发行版和项目包括sabotage，bootstrap-linux，LightCube OS等等。它是从零开始设计的。一是希望让静态链接更高效；二是现有的C标准库在一些极端条件下表现很糟糕，竞态条件、资源不足时常常会出问题，而Musl试图避免它们来达到较高的实时鲁棒性。其动态运行时只有一个文件，有稳定的ABI，因此可以实现无竞态的版本升级。对静态链接的支持也让可移植单文件应用部署成为可能，且不会使文件体积膨胀很多。
5、dietlibc
dietlibc是一种轻量化的C标准库。它是自由软件，由菲力·冯·勒特那（Felix von Leitner）所开发，以GPLv2许可协议公开发行。其设计目标是作出一个尽可能小的C标准库，因此它并没有完全实现出所有glibc的函数，只保留了最重要以及最常用的部分。因为它的精简特性，经常在嵌入式系统中被使用。
6、Picolibc
7、Bionic
Glib
它是gtk+的基础库，它由基础类型、对核心应用的支持、实用功能、数据类型和对象系统五个部分组成，可以在其官方网站下载其源代码。这是一个综合用途的实用的轻量级的C程序库，它提供C语言的常用的数据结构的定义、相关的处理函数，有趣而实用的宏，可移植的封装和一些运行时机能，如事件循环、线程、动态调用、对象系统等的API。gtk+与glib都是可移植的，glib最有名的就是GNOME桌面环境了。
几种C库的综合比较(musl uClibc dietlibc glibc)
参考来源：
libc、glib、glibc简介
Linux操作系统运行时的基础库，提供了各类操作的基本调用。它的实现也有多种，以适应不同的应用环境。Libc是C语言最基础的库文件，它提供了所有系统的基本功能，这些功能主要是对系统调用的封装，是应用和操作系统内核交流的桥梁，主要功能如下：
进程管理：包括进程的创建、调度策略和优先级的调整
线程管理：包括线程的创建和销毁，线程的同步/互斥等
内存管理：包括内存分配和释放等
时间管理：包括获取和保存系统时间、获取当前系统运行时长等
时区管理：包括时区的设置和调整等
定时器管理：提供系统的定时服务
文件系统管理：提供文件系统的挂载和移除功能
文件管理：包括文件和目录的创建增删改
网络套接字：创建和监听socket，发送和接受
DNS解析：帮助解析网络地址
信号：用于进程间通信
环境变量：设置和获取系统的环境变量
标准输入/输出：提供格式化的输入/输出
(宽)字符串：提供字符串的移动、复制和比较等功能
本文就着重介绍它们之前的区别和联系。
1、Glibc glibc = GNU C Library
是GNU项(GNU Project)目，所实现的C语言标准库(C standard library)。广泛存在于目前最常见的桌面和服务器中的GNU/Linux类的系统中，都是用的这套C语言标准库。它实现了常见的C库的函数，支持很多种系统平台，功能很全，但是也相对比较臃肿和庞大。如果出现漏洞也影响巨大，如 glibc 幽灵漏洞等。
2、uClibc 一个小型的C语言标准库，主要用于嵌入式。
其最开始设计用于uClinux(注：uClinux不支持MMU)，因此比较适用于微处理器中。 对应的，此处的u意思是μ，Micro，微小的意思。 uClibc的特点： (1)uClibc比glibc要小很多。 (2)uClibc是独立的，为了应用于嵌入式系统中，完全重新实现出来的。和glibc在源码结构和二进制上，都不兼容。
3、EGLIBC EGLIBC = Embedded GLIBC
EGLIBC是(后来)glibc的原创作组织FSF所(新)推出的，glibc的一种变体，目的在于将glibc用于嵌入式系统。EGLIBC的目标是：
(1)保持源码和二进制级别的兼容于Glibc源代码架构和ABI层面兼容，如果真正实现了这个目标，那意味着之前用glibc编译的程序，可以直接用eglibc替换，而不需要重新编译。这样就可以复用之前的很多的程序了。
(2)降低(内存)资源占用/消耗。
(3)使更多的模块为可配置的(以实现按需裁剪不需要的模块)。
(4)提高对于交叉编译(cross-compilation)和交叉测试(cross-testing)的支持。
Eglibc的最主要特点就是可配置，这样对于嵌入式系统中，你所不需要的模块，比如NIS，locale等，就可以裁剪掉，不把其编译到库中，使得降低生成的库的大小了。
Eglibc的特点
1.写程序，需要用到很多c语言的库函数。所有的库函数加起来，就是对应的C语言(标准)函数库。
2.目前在普通GNU/Linux系统中所用的C语言标准库，叫做glibc。其功能很全，函数很多，但是代码太多，编译出来的函数库的大小也很大，即资源占用也很多。
3.而嵌入式系统中，也需要C语言写代码实现特定功能，也需要用到C语言函数库，但是由于嵌入式系统中，一般资源比较有限，所以不适合直接使用(太占用资源的)gLibc。
4.所以有人就又(没有参考glibc，而是从头开始，)重新实现了一个用于嵌入式系统中的，代码量不是很大的，资源占用相对较少的，C语言函数库，叫做uClibc。并且，uClibc不支持MMU(内存管理单元)。
5. 而后来glibc的开发者又推出个Embedded glibc，简称eglibc，其主要目的也是将glibc用于嵌入式领域。相应最大的改动就在于，把更多的库函数，改为可配置的，这样如果你的嵌入式系统中不需要某些函数，就可以裁剪掉，不把该函数编译到你的eglibc库中，使得最终生成的eglibc库的大小变小，最终符合你的嵌入式系统的要求(不能超过一定的大小)，这样就实现了，把glibc引用于嵌入式系统中的目的了。
这样复杂多变使得一些主流发行版本在它们之间切换，Debian就用GLIBC替代EGLIBC。
可以简单的理解为： glibc，uClibc，eglibc都是C语言函数库：
1. uClibc是嵌入式系统中用的，glibc是桌面系统用的
2. eglibc也是嵌入式系统中用的，是glibc的嵌入式版本，和glibc在源码和二进制上兼容。
4、Musl-libc
C语言标准库Musl-libc项目发布了1.0版。Musl是一个轻量级的C标准库，设计作为GNU C library (glibc)、 uClibc或Android Bionic的替代用于嵌入式操作系统和移动设备。它遵循POSIX 2008规格和 C99 标准，采用MIT许可证授权，使用Musl的Linux发行版和项目包括sabotage，bootstrap-linux，LightCube OS等等。它是从零开始设计的。一是希望让静态链接更高效；二是现有的C标准库在一些极端条件下表现很糟糕，竞态条件、资源不足时常常会出问题，而Musl试图避免它们来达到较高的实时鲁棒性。其动态运行时只有一个文件，有稳定的ABI，因此可以实现无竞态的版本升级。对静态链接的支持也让可移植单文件应用部署成为可能，且不会使文件体积膨胀很多。
5、dietlibc
dietlibc是一种轻量化的C标准库。它是自由软件，由菲力·冯·勒特那（Felix von Leitner）所开发，以GPLv2许可协议公开发行。其设计目标是作出一个尽可能小的C标准库，因此它并没有完全实现出所有glibc的函数，只保留了最重要以及最常用的部分。因为它的精简特性，经常在嵌入式系统中被使用。
6、Picolibc
7、Bionic
Glib
它是gtk+的基础库，它由基础类型、对核心应用的支持、实用功能、数据类型和对象系统五个部分组成，可以在其官方网站下载其源代码。这是一个综合用途的实用的轻量级的C程序库，它提供C语言的常用的数据结构的定义、相关的处理函数，有趣而实用的宏，可移植的封装和一些运行时机能，如事件循环、线程、动态调用、对象系统等的API。gtk+与glib都是可移植的，glib最有名的就是GNOME桌面环境了。
几种C库的综合比较(musl uClibc dietlibc glibc)
| Bloat comparison | musl | uClibc | dietlibc | glibc |
|---|---|---|---|---|
| Complete .a set | 426k | 500k | 120k | 2.0M † |
| Complete .so set | 527k | 560k | 185k | 7.9M † |
| Smallest static C program | 1.8k | 5k | 0.2k | 662k |
| Static hello (using printf) | 13k | 70k | 6k | 662k |
| Dynamic overhead (min. dirty) | 20k | 40k | 40k | 48k |
| Static overhead (min. dirty) | 8k | 12k | 8k | 28k |
| Static stdio overhead (min. dirty) | 8k | 24k | 16k | 36k |
| Configurable featureset | no | yes | minimal | minimal |
| Behavior on resource exhaustion | musl | uClibc | dietlibc | glibc |
| Thread-local storage | reports failure | aborts | n/a | aborts |
| SIGEV_THREAD timers | no failure | n/a | n/a | lost overruns |
| pthread_cancel | no failure | aborts | n/a | aborts |
| regcomp and regexec | reports failure | crashes | reports failure | crashes |
| fnmatch | no failure | unknown | no failure | reports failure |
| printf family | no failure | no failure | no failure | reports failure |
| strtol family | no failure | no failure | no failure | no failure |
| Performance comparison | musl | uClibc | dietlibc | glibc |
| Tiny allocation & free | 0.005 | 0.004 | 0.013 | 0.002 |
| Big allocation & free | 0.027 | 0.018 | 0.023 | 0.016 |
| Allocation contention, local | 0.048 | 0.134 | 0.393 | 0.041 |
| Allocation contention, shared | 0.050 | 0.132 | 0.394 | 0.062 |
| Zero-fill (memset) | 0.023 | 0.048 | 0.055 | 0.012 |
| String length (strlen) | 0.081 | 0.098 | 0.161 | 0.048 |
| Byte search (strchr) | 0.142 | 0.243 | 0.198 | 0.028 |
| Substring (strstr) | 0.057 | 1.273 | 1.030 | 0.088 |
| Thread creation/joining | 0.248 | 0.126 | 45.761 | 0.142 |
| Mutex lock/unlock | 0.042 | 0.055 | 0.785 | 0.046 |
| UTF-8 decode buffered | 0.073 | 0.140 | 0.257 | 0.351 |
| UTF-8 decode byte-by-byte | 0.153 | 0.395 | 0.236 | 0.563 |
| Stdio putc/getc | 0.270 | 0.808 | 7.791 | 0.497 |
| Stdio putc/getc unlocked | 0.200 | 0.282 | 0.269 | 0.144 |
| Regex compile | 0.058 | 0.041 | 0.014 | 0.039 |
| Regex search (a{25}b) | 0.188 | 0.188 | 0.967 | 0.137 |
| Self-exec (static linked) | 234µs | 245µs | 272µs | 457µs |
| Self-exec (dynamic linked) | 446µs | 590µs | 675µs | 864µs |
| ABI and versioning comparison | musl | uClibc | dietlibc | glibc |
| Stable ABI | yes | no | unofficially | yes |
| LSB-compatible ABI | incomplete | no | no | yes |
| Backwards compatibility | yes | no | unofficially | yes |
| Forwards compatibility | yes | no | unofficially | no |
| Atomic upgrades | yes | no | no | no |
| Symbol versioning | no | no | no | yes |
| Algorithms comparison | musl | uClibc | dietlibc | glibc |
| Substring search (strstr) | twoway | naive | naive | twoway |
| Regular expressions | dfa | dfa | backtracking | dfa |
| Sorting (qsort) | smoothsort | shellsort | naive quicksort | introsort |
| Allocator (malloc) | musl-native | dlmalloc | diet-native | ptmalloc |
| Features comparison | musl | uClibc | dietlibc | glibc |
| Conformant printf | yes | yes | no | yes |
| Exact floating point printing | yes | no | no | yes |
| C99 math library | yes | partial | no | yes |
| C11 threads API | yes | no | no | no |
| C11 thread-local storage | yes | yes | no | yes |
| GCC libstdc++ compatibility | yes | yes | no | yes |
| POSIX threads | yes | yes, on most archs | broken | yes |
| POSIX process scheduling | stub | incorrect | no | incorrect |
| POSIX thread priority scheduling | yes | yes | no | yes |
| POSIX localedef | no | no | no | yes |
| Wide character interfaces | yes | yes | minimal | yes |
| Legacy 8-bit codepages | no | yes | minimal | slow, via gconv |
| Legacy CJK encodings | no | no | no | slow, via gconv |
| UTF-8 multibyte | native; 100% conformant | native; nonconformant | dangerously nonconformant | slow, via gconv; nonconformant |
| Iconv character conversions | most major encodings | mainly UTFs | no | the kitchen sink |
| Iconv transliteration extension | no | no | no | yes |
| Openwall-style TCB shadow | yes | no | no | no |
| Sun RPC, NIS | no | yes | yes | yes |
| Zoneinfo (advanced timezones) | yes | no | yes | yes |
| Gmon profiling | no | no | yes | yes |
| Debugging features | no | no | no | yes |
| Various Linux extensions | yes | yes | partial | yes |
| Target architectures comparison | musl | uClibc | dietlibc | glibc |
| i386 | yes | yes | yes | yes |
| x86_64 | yes | yes | yes | yes |
| x86_64 x32 ABI (ILP32) | experimental | no | no | non-conforming |
| ARM | yes | yes | yes | yes |
| Aarch64 (64-bit ARM) | experimental | no | no | yes |
| MIPS | yes | yes | yes | yes |
| SuperH | experimental | yes | no | yes |
| Microblaze | yes | partial | no | yes |
| PowerPC | yes | yes | yes | yes |
| Sparc | no | yes | yes | yes |
| Alpha | no | yes | yes | yes |
| S/390 | no | no | yes | yes |
| OpenRISC 1000 (or1k) | yes | no | no | not upstream |
| MMU-less microcontrollers | no | yes | no | no |
| Build environment comparison | musl | uClibc | dietlibc | glibc |
| Legacy-code-friendly headers | partial | yes | no | yes |
| Lightweight headers | yes | no | yes | no |
| Usable without native toolchain | yes | no | yes | no |
| Respect for C namespace | yes | LFS64 problems | no | LFS64 problems |
| Respect for POSIX namespace | yes | LFS64 problems | no | LFS64 problems |
| Security/hardening comparison | musl | uClibc | dietlibc | glibc |
| Attention to corner cases | yes | yes | no | too much malloc |
| Safe UTF-8 decoder | yes | yes | no | yes |
| Avoids superlinear big-O's | yes | sometimes | no | yes |
| Stack smashing protection | yes | yes | no | yes |
| Heap corruption detection | yes | no | no | yes |
| Misc. comparisons | musl | uClibc | dietlibc | glibc |
| License | MIT | LGPL 2.1 | GPL 2 | LGPL 2.1+ w/exceptions |
参考来源：
libc、glib、glibc简介