静态库与动态库.

2017-06-12 14:40:11 收藏 评论

 在Linux下有两种类型的C/C++库:

静态库:以lib{name}.a命名,会被链接为可执行文件的一部分。

被动态链接的共享库(以下简称动态库):以lib{name}.so命名,可执行文件运行时才进行链接,称为动态链接。链接的方式有:

  • 动态链接器在可执行文件真正开始运行前,链接动态库;
  • 动态连接器在可执行文件运行过程中,链接动态库,又称为延迟绑定,是为了避免程序在启动时就链接了所有依赖的库,等到真正需要的时候才进行链接;
  • 可执行文件运行过程中,调用dlopen()系统调用链接动态库,又称为运行时装载,PHP的扩展就是通过该方式加载的。

生成静态库


测试文件:

//echo.c #include <stdio.h>  void echo() {     printf("Hello World!\n"); } 
//echo.h void echo(); 
//main.c #include "echo.h"  int main(int argc, char *argv[]) {     echo();     return 0; } 

编译libecho.a静态库:gcc -c echo.c -o echo.o;ar -qcv libecho.a echo.o,ar是一个用于将目标文件打包为静态库的工具。可通过nm -s libecho.a查看打包后的内容。

编译可执行程序:gcc -o main main.c -Wall -L. -lecho

  • -L:链接时的搜索目录,优先在该目录进行搜索
  • -l:需要的库

这里,如果编译可执行程序时,命令写成:gcc -Wall -L. -lecho -o main main.c的话,会报错:undefined reference to echo。原因是链接器根据命令行提供的目标文件顺序,从左到右搜索未决符号,并做标记,直到某个目标文件能够对符号进行决议。所以,如果把main.c放在-lecho之后的话,就会存在未决符号。详情可查看:Why does the order in which libraries are linked sometimes cause errors in GCC?

生成动态库


测试文件相同。

编译libecho.so动态库:gcc -shared -fPIC -Wl,-soname,libecho.so.1 -o libecho.so.1.0 echo.c

  • -shared:产生一个可被链接到可执行文件中的共享目标文件
  • -fPIC:产生地址无关代码,动态库所要求的一个特性,为了不同可执行程序能够共享同一份动态库的代码段,以达到节省内存的目的。具体可查阅《程序员的自我修养》P188。
  • -Wl,-soname,libecho.so.1:传递给链接器的参数,设置输出的动态库名称为libcho.so.1
  • -o:动态库文件名

编译可执行程序:gcc -o main main.c -Wall -L. -lecho,会报错:cannot find -lecho,需要做个软链接:ln -s libecho.so.1.0 libecho.so,因为这里,链接器默认搜索的是libecho.so目标文件。

运行./main,又报错:error while loading shared libraries: libecho.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory,因为这里,链接器搜索的是libecho.so.1目标文件,需要再加一个软链接:ln -s libecho.so.1.0 libecho.so.1,并且设置环境变量:export LD_LIBRARY_PATH=.

通过ldd命令可查看可执行文件依赖的动态库ldd main

linux-vdso.so.1 (0x00007fff04fd8000) libecho.so.1 => ./libecho.so.1 (0x00007fd3f5e21000) libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007fd3f5a76000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007fd3f6022000) 

当静态库和动态库同时存在时,编译main.c的时候会优先选择静态库,如果要使用动态库的话需要显示指定:how to force linker to use shared library instead of static library?

Linux下库的路径与库的版本


动态库命名规则:libname.so.x(主版本号).y(次版本号).z(发布版本号)。

  • 不同主版本号的库之间不兼容
  • 主版本号相同,次版本号不同,高的次版本号的库向后兼容
  • 主版本号和次版本号都相同,发布版本号不同的库之间完全兼容

SO-NAME:

用于说明程序依赖于哪些版本的哪些动态库。Linux中采用SO-NAME的命名机制来记录动态库的依赖关系。每个动态库都有一个对应的“SO-NAME”,这个SO-NAME即动态库的文件名去掉次版本号和发布版本号,保留主版本号。例如一个动态库叫做libfoo.so.2.6.1,那么它的SO-NAME为libfoo.so.2。

在Linux系统中,系统会为每个动态库在它所在的目录创建一个跟“SO-NAME”相同的并且指向它的软链接。如果某个动态库存在多个主版本号相同,而次版本号或发布版本号不同,那么会软链接到次版本号和发布版本号最新的那个动态库。

共享库(静态库+动态库)系统路径:

  • /lib、/usr/lib:常用的、成熟的,一般是系统本身所需要的库
  • /usr/local/lib:非系统所需要的第三方库,例如异步redis客户端:libhiredis.so

共享库搜索:

先在LD_LIBRARY_PATH中查找,再在/lib、/usr/lib和由/etc/ld.so.conf配置文件指定的目录中查找共享库。为何没有/usr/local/lib,因为/usr/local/lib是在/etc/ld.so.conf配置文件指定的(以我的debian为例,在/etc/ld.so.conf.d/libc.conf指定了/usr/local/lib)。

 

本文转载自:个人博客

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