详解Linux动态库生成与使用指南
Linux下动态库文件的文件名形如libxxx.so,其中so是SharedObject的缩写,即可以共享的目标文件。
在链接动态库生成可执行文件时,并不会把动态库的代码复制到执行文件中,而是在执行文件中记录对动态库的引用。
程序执行时,再去加载动态库文件。如果动态库已经加载,则不必重复加载,从而能节省内存空间。
Linux下生成和使用动态库的步骤如下:
- 编写源文件。
- 将一个或几个源文件编译链接,生成共享库。
- 通过-L
-lxxx的gcc选项链接生成的libxxx.so。 - 把libxxx.so放入链接库的标准路径,或指定LD_LIBRARY_PATH,才能运行链接了libxxx.so的程序。
下面通过实例详细讲解。
编写源文件
建立一个源文件:max.c,代码如下:
intmax(intn1,intn2,intn3) { intmax_num=n1; max_num=max_num编译生成共享库:
gcc-fPIC-shared-olibmax.somax.c我们会得到libmax.so。
实际上上述过程分为编译和链接两步,-fPIC是编译选项,PIC是PositionIndependentCode的缩写,表示要生成位置无关的代码,这是动态库需要的特性;-shared是链接选项,告诉gcc生成动态库而不是可执行文件。
上述的一行命令等同于:
gcc-c-fPICmax.c gcc-shared-olibmax.somax.o为动态库编写接口文件
为了让用户知道我们的动态库中有哪些接口可用,我们需要编写对应的头文件。
建立max.h,输入以下代码:
#ifndef__MAX_H__ #define__MAX_H__ intmax(intn1,intn2,intn3); #endif测试,链接动态库生成可执行文件
建立一个使用max函数的test.c,代码如下:
#include#include"max.h" intmain(intargc,char*argv[]) { inta=10,b=-2,c=100; printf("maxamong10,-2and100is%d.\n",max(a,b,c)); return0; } gcctest.c-L.-lmax生成a.out,其中-lmax表示要链接libmax.so。
-L.表示搜索要链接的库文件时包含当前路径。
注意,如果同一目录下同时存在同名的动态库和静态库,比如libmax.so和libmax.a都在当前路径下,
则gcc会优先链接动态库。运行
运行./a.out会得到以下的错误提示。
./a.out:errorwhileloadingsharedlibraries:libmax.so:cannotopensharedobjectfile:Nosuchfileordirectory
找不到libmax.so,原来Linux是通过/etc/ld.so.cache文件搜寻要链接的动态库的。
而/etc/ld.so.cache是ldconfig程序读取/etc/ld.so.conf文件生成的。
(注意,/etc/ld.so.conf中并不必包含/lib和/usr/lib,ldconfig程序会自动搜索这两个目录)如果我们把libmax.so所在的路径添加到/etc/ld.so.conf中,再以root权限运行ldconfig程序,更新/etc/ld.so.cache,a.out运行时,就可以找到libmax.so。
但作为一个简单的测试例子,让我们改动系统的东西,似乎不太合适。
还有另一种简单的方法,就是为a.out指定LD_LIBRARY_PATH。
LD_LIBRARY_PATH=../a.out程序就能正常运行了。LD_LIBRARY_PATH=.是告诉a.out,先在当前路径寻找链接的动态库。
对于elf格式的可执行程序,是由ld-linux.so*来完成的,它先后搜索elf文件的DT_RPATH段,环境变量LD_LIBRARY_PATH,/etc/ld.so.cache文件列表,/lib/,/usr/lib目录,找到库文件后将其载入内存.
makefile让工作自动化
编写makefile,内容如下:
.PHONY:buildtestclean build:libmax.so libmax.so:max.o gcc-o$@-shared$< max.o:max.c gcc-c-fPIC$< test:a.out a.out:test.clibmax.so gcctest.c-L.-lmax LD_LIBRARY_PATH=../a.out clean: rm-f*.o*.soa.outmakebuild就会生成libmax.so,maketest就会生成a.out并执行,makeclean会清理编译和测试结果。
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