Linux库类型
Linux下可以创建两种类型的库:
静态库
(.a)
: 在链接期间被应用程序直接链接进可执行文件动态链接库
(.so)
: 动态库还分为两种用法: a) 应用程序运行期间链接动态库,但是在编译期间声明动态库的存在,也就是说这种动态库必须在编译时对编译器可见,但编译器却不将此种库编译进可执行文件; b) 在运行期间,动态加载和卸载的库,使用动态加载方法加载。这种库的形式跟动态链接没有本质区别,区别是在调用时,是由用户程序决定何时链接的,而不是由系统链接器自动链接
命名约定
库需要以lib
作为开头,而在指定链接命令行参数时,却无需包含开头和扩展名,例如:
gcc src-file.c -lm -lpthread
这个例子中,链接了libmath.a
和libpthread.a
静态库(.a)
生成静态库的方法如下:
编译object文件。例如:
cc -Wall -c ctest1.c ctest2.c
,该命令会生成ctest1.o
和ctest2.o
(其中-Wall
表示编译时输出警告)。创建库文件。例如:
ar -cvq libctest.a ctest1.o ctest2.o
。该命令会得到一个libctest.a
文件可以通过
ar -t
查看.a
文件中包含哪些.o
。所以,实际上ar
就是一个打包命令,类似tar
构建符号表。
ranlib libctest.a
用于为.a
创建符号表。有些ar命令实际上已经集成了ranlib
的功能
.a
文件与windows下的.lib
是相同的概念。
动态库(.so)
生成动态库的方法如下:
编译object文件时使用
-fPIC
选项:
gcc -Wall -fPIC -c *.c
这个选项的目的是让编译器生成地址无关(position independent)的代码,这是因为,动态库是在运行期间链接的,变量和函数的偏移量是事先不知道的,需要链接以后根据offset
进行地址重定向。
使用
-shared
链接
gcc -shared -Wl,-soname,libctest.so.1 -o libctest.so.1.0 *.o
-shared
选项是让动态库得以在运行期间被动态链接;-Wl,options
是设置传递给ld(链接器)
的参数,在上面的例子中,当链接器在链接.o
时会执行ld -soname ibctest.so.1
创建软链
上面的命令将最终输出一个动态库libctest.so.1.0
,而出于习惯,会创建两个软链:
mv libctest.so.1.0 /opt/lib
ln -sf /opt/lib/libctest.so.1.0 /opt/lib/libctest.so.1
ln -sf /opt/lib/libctest.so.1.0 /opt/lib/libctest.so
libctest.so
用于在编译期间使用-lctest
让编译器找到动态库,而libctest.so.1
用于在运行期间链接
gcc -Wall -I/path/to/include-files -L/path/to/libraries prog.c -lctest -o prog
查看依赖
使用ldd
命令来查看程序对动态库的依赖。例如:
ldd prog
libctest.so.1 => /opt/lib/libctest.so.1 (0x00002aaaaaaac000)
libc.so.6 => /lib64/tls/libc.so.6 (0x0000003aa4e00000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003aa4c00000)
obj文件
obj文件的格式和组成可能是系统差异性的一大体现,比如windows
下的PE
、linux
和一些unix
下的elf
、macos
的mach-o
、aix
下的xcoff
。
查看obj文件的符号表信息,可以通过nm
objdump
readelf
等方法。
运行期间查找动态库
运行期间,系统需要知道到哪里去查找动态库,这是通过/etc/ld.so.conf
配置的。ldconfig
用于配置运行时动态库查找路径,实际是更新/etc/ld.so.cache。另外一些环境变量也可以影响查找:(Linux/Solaris: LD_LIBRARY_PATH
, SGI: LD_LIBRARYN32_PATH
, AIX: LIBPATH
, Mac OS X: DYLD_LIBRARY_PATH
, HP-UX: SHLIB_PATH
)
动态加载和卸载的库
需要应用程序希望设计成插件化的架构,这就需要可以动态加载和卸载库的机制。与动态链接不同的是,动态加载的意思是,编译期间可以对动态库的存在一无所知,而是在运行期间通过用户程序尝试加载进来的。
通过dlfcn.h
中的dlopen
、dlsym
和dlclose
等函数实现此种功能。
另外,使用到dlfcn
机制的可执行文件需要使用-rdynamic
选项,它将指示连接器把所有符号(而不仅仅只是程序已使用到的外部符号,但不包括静态符号,比如被static修饰的函数)都添加到动态符号表(即.dynsym表)里。
GNU Libtool
如今许多软件的编译都采用libtool
工具,libtool是一个编译链接包装工具,实际只是一个脚本,用libtool编译和链接会产生类似.la
的文件,.la
这种文件其实是个文本文件,指向.a
文件,并声明一些版本信息。
**粗体** _斜体_ [链接](http://example.com) `代码` - 列表 > 引用
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