linux動態(tài)庫連接命令 linux建立動態(tài)庫連接

linux 編譯怎么連接動態(tài)庫

Linux的動態(tài)庫文件是以lib字樣開頭的.so文件，編譯鏈接動態(tài)庫有兩個要點：一個是需要用-L選項指定動態(tài)庫的搜索路徑，這個搜索路徑是需要連接的so文件的大致路徑，比如/usr/openssl/lib；另外還需要用-l（這個是小寫的L）選項指定動態(tài)庫的名字，比如下面這條編譯命令：

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gcc -o hello hello.c -L/usr/openssl/lib -lcrypto

Linux下的靜態(tài)庫和動態(tài)庫

靜態(tài)庫

可以把它想象成是一些代碼的集合，在可執(zhí)行程序運行前就已經(jīng)加到了代碼中，成為了執(zhí)行程序的一部分，一般是以.a為后綴的文件名，Windows下后綴為.lib。靜態(tài)庫的命名也分為三部分，1、前綴：lib，2、庫的名稱：隨意，如lisi，3、后綴：.a。

靜態(tài)庫優(yōu)缺點

上面簡單介紹了靜態(tài)庫，那它自然也會有優(yōu)缺點，這里來介紹下它的優(yōu)缺點。

優(yōu)點：1、在最后，函數(shù)庫是被打包到應(yīng)用程序中的，實現(xiàn)函數(shù)本地化、尋址方便、高效。2、程序在運行的時候，與函數(shù)庫沒有關(guān)系，移植性更強。

缺點：1、消耗資源較大，每個進程在使用靜態(tài)庫的時候，都要復(fù)制一份才可以，這也就造成了內(nèi)存的消耗。2、在程序更新、部署、發(fā)布的時候，使用靜態(tài)庫相對麻煩，如果一個靜態(tài)庫更新了，那它的應(yīng)用程序都需要重新編譯，再發(fā)送給用戶，有的時候可能只是一個小的改動，但對于用戶來說，會導(dǎo)致整個程序重新下載。

動態(tài)庫

在程序編譯時不會被連接到目標代碼中，在后期運行時才會載入，不同的應(yīng)用程序如果調(diào)用相同的庫，內(nèi)存中只有一份共享庫的拷貝，也就避免了空間的浪費問題。一般以.so作為文件后綴名，也分為三部分：1、前綴：lib，2、庫名稱：自定義，3、后綴：.so

動態(tài)庫優(yōu)缺點

優(yōu)點：1、節(jié)省內(nèi)存2、部署、升級相對方便，只需要更換動態(tài)庫，再重新啟動服務(wù)即可。

缺點：1、加載速度比靜態(tài)庫慢2、移植性較差，需要把所有用到的動態(tài)庫進行移植。

linux一個應(yīng)用多個版本動態(tài)庫命令

Linux 系統(tǒng)，也同樣面臨和Window一樣的問題，如何控制動態(tài)庫的多個版本問題。Window之前沒有處理好，為此專門有個名詞來形容這個問題 “Dll hell”，其嚴重影響軟件的升級和維護。 Dll hell 是指windows 上動態(tài)庫新版本覆蓋舊版本，但是卻不兼容老版本。常常發(fā)生在程序升級之后，動態(tài)庫更新，原有程序運行不起來；或者裝新軟件，但是已有的軟件運行不起來。 同樣Linux操作系統(tǒng)，也有同樣的問題，那么它是怎么解決的呢？

Linux 為解決這個問題，引入了一套機制，如果遵守這個機制來做，就可以避免這個問題。 但是這只事一個約定，不是強制的。但是建議遵守這個約定，否則同樣也會出現(xiàn) Linux 版的Dll hell 問題。 下面來介紹一個這個機制。 這個機制是通過文件名，來控制dll （shared library） 的版本。

Linux 上的Dll ，叫shared library，其有三個名字，分別有不同的目的。

第一個是共享庫本身的文件名（real name），其通常包含版本號，常常是是這樣： libmath.so.1.1.1234 。 lib是Linux 上的庫的約定前綴，math 是共享庫名字，so 是共享庫的后綴名，1.1.1234的是共享庫的版本號，其主版本號+小版本號+build號。主版本號，代表當前動態(tài)庫的版本，如果動態(tài)庫的接口有變化，那么這個版本號就要加1；后面的兩個版本號（小版本號 和 build 號）是告訴你詳細的信息，比如為一個hot-fix 而生成的一個版本，其小版本號加1，build號也應(yīng)有變化。 這個文件名包含共享庫的代碼。

第二個是動態(tài)庫的soname（ Short for shared object name），其是應(yīng)用程序加載dll 時候，其尋找共享庫用的文件名。其格式為

lib + math+.so + ( major version number)

其只包含major version number，換句話說，也就是只要其接口沒有變，應(yīng)用程序都可以用，不管你其后minor build version or build version。

問題來了，程序運行時怎么通過soname 找個real name？ Soname 存在哪里？如果與real name 關(guān)聯(lián)起來？什么時候存的？

這就是接下來要介紹的第三個共享庫的名字，link name，顧名思義，就是在編譯過程，link 階段用的文件名。 其將sonmae 和real name 關(guān)聯(lián)起來。

第三個名字，共享庫的連接名（link name），是專門為build 階段連接而用的名字。這個名字就是lib + math +.so ,比如libmath.so。其是不帶任何版本信息的。在共享庫編譯過程中，連接（link） 階段，編譯器將生成一個共享庫及real name，同時將共享庫的soname，寫在共享庫文件里的文件頭里面?？梢杂妹?readelf -d sharelibrary 去查看。

面試 | Linux 下的動態(tài)鏈接庫問題

在 Linux 開發(fā)時，我們經(jīng)常會看到一些形如 xxx.so 的名稱出現(xiàn)，其中 so 是 Shared Object 的縮寫，即可以共享的目標文件，也就是我們所稱為的動態(tài)鏈接庫，和在 Windows 下大家玩 游戲 時遇到的 xxx.dll 錯誤中的文件是一個類型的。

面試中經(jīng)常會問到以下問題：

庫是寫好的現(xiàn)有的，成熟的，可以復(fù)用的代碼。現(xiàn)實中每個程序都要依賴很多基礎(chǔ)的底層庫，不可能每個人的代碼都從零開始，因此庫的存在意義非同尋常。本質(zhì)上來說庫是一種可執(zhí)行代碼的二進制形式，可以被操作系統(tǒng)載入內(nèi)存執(zhí)行。

庫有兩種：

在一個程序的編譯過程中，分為以下幾個步驟： 預(yù)處理 ， 編譯 ， 匯編 ， 鏈接 。本文中討論的鏈接庫就是針對最后一個步驟「鏈接」而言的。

動態(tài)庫和靜態(tài)庫的區(qū)別

左圖為靜態(tài)鏈接庫，右圖為動態(tài)鏈接庫

對于靜態(tài)鏈接庫而言在鏈接階段，會將匯編生成的「目標文件.o」與引用到的庫一起鏈接打包到可執(zhí)行文件中。因此對應(yīng)的鏈接方式稱為靜態(tài)鏈接：

靜態(tài)鏈接可以理解為最后生成了一個「單文件免安裝綠色版」的程序，優(yōu)點在于移植的時候只需要移動這一個文件，缺點在于文件體積非常大，為了解決這樣的問題，就有了動態(tài)鏈接庫。動態(tài)鏈接庫在程序編譯時并不會被連接到目標代碼中，而是在程序運行時才被載入。

動態(tài)庫連接到系統(tǒng)空間，如果多個程序連接了同一個庫，那么只需要一份，優(yōu)點在于編譯程序的時候不會將對應(yīng)的庫文件全部打包在生成的程序中，而是保留了到對應(yīng)庫的鏈接，缺點就是移植的時候如果只移動了對應(yīng)的程序沒有安裝相關(guān)的庫的話，就會看到類似以下喜聞樂見的結(jié)果了。

在 Linux 下一個動態(tài)庫有y三個不同名字的文件組成：

當程序在內(nèi)部列出所需要的鏈接庫時，僅僅使用 soname。當你創(chuàng)建一個鏈接庫時，使用 real name。安裝一個新的鏈接庫時，把它復(fù)制到一個DLL文件夾里，然后運行程序 ldconfig。ldconfig 檢查存在的 real name 文件，并且創(chuàng)建指向它符號鏈接 soname 文件?？赡艽蠹冶容^常見到的有 libsodium 等。

有了上面關(guān)于庫的一些基礎(chǔ)知識之后，我們可以開始嘗試創(chuàng)建一個動態(tài)庫來供程序使用了。

比如我們有一個求最大值的函數(shù) max(int a,int b,int c) ，放在文件 max.c 中文件內(nèi)容如下：

可以通過：

將其編譯為共享庫，-fPIC是編譯選項，PIC是 Position Independent Code 的縮寫，表示要生成位置無關(guān)的代碼，這是動態(tài)庫需要的特性； -shared是鏈接選項，告訴 gcc 生成動態(tài)庫而不是可執(zhí)行文件。為了讓用戶知道我們的動態(tài)庫中有哪些接口可用，我們需要編寫對應(yīng)的頭文件，比如可以寫一個 max.h ：

設(shè)置一個驅(qū)動函數(shù)來測試我們編寫的動態(tài)庫：

通過 gcc test.c -L. -lmax來生成 a.out，其中-lmax表示要鏈接 libmax.so，-L.表示搜索要鏈接的庫文件時包含當前路徑。

但是這樣直接運行的話，會出現(xiàn)一個錯誤：

由于 Linux 是通過/etc/ld.so.cache文件搜尋要鏈接的動態(tài)庫的，而 /etc/ld.so.cache 是 ldconfig 程序讀取 /etc/ld.so.conf 文件生成的，本次使用的動態(tài)庫 libmax.so 并不在對應(yīng)的目錄下，就會導(dǎo)致程序無法找到對應(yīng)的動態(tài)鏈接庫，這樣我們的解決方法有二：

小結(jié)

動態(tài)鏈接庫是各個系統(tǒng)中的一個重要的組成部分且在 Linux 開發(fā)相關(guān)領(lǐng)域中尤為重要，也是一個面試的高頻考點，除了動態(tài)鏈接庫以外，還有以下相關(guān)知識也是高頻考點，在面試前一定要準備好：

本文作者：Nova Kwok

網(wǎng)頁題目：linux動態(tài)庫連接命令 linux建立動態(tài)庫連接
網(wǎng)站路徑：http://www.jbt999.com/article28/ddsihjp.html

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