關於Linux靜態庫和動態庫的分析

2021-08-02 16:22:20 字數 3747 閱讀 3560

庫有動態與靜態兩種,動態通常用.so

為字尾,靜態用

.a為字尾。

例如:libhello.so libhello.a 

為了在同一系統中使用不同版本的庫,可以在庫檔名後加上版本號為字尾

,例如: 

libhello.so.1.0,

由於程式連線預設以

.so為檔案字尾名。所以為了使用這些庫,通常使用建立符號連線的方式。 

ln -s libhello.so.1.0 libhello.so.1 ln -s libhello.so.1 libhello.so

1、使用庫

當要使用靜態的程式庫時,聯結器會找出程式所需的函式,然後將它們拷貝到執行檔案,由於這種拷貝是完整的,所以一旦連線成功,靜態程式庫也就不再需要了。然 而,對動態庫而言,就不是這樣。動態庫會在執行程式內留下乙個標記指明當程式執行時,首先必須載入這個庫。由於動態庫節省空間,linux

下進行連線的預設操作是首先連線動態庫,也就是說,如果同時存在靜態和動態庫,不特別指定的話,將與動態庫相連線。 現在假設有乙個叫

hello

的程式開發包,它提供乙個靜態庫

libhello.a 

乙個動態庫

libhello.so,

乙個標頭檔案

hello.h,

標頭檔案中提供

sayhello()

這個函式 

/* hello.h */ void sayhello(); 

另外還有一些說明文件。

這乙個典型的程式開發包結構 與動態庫連線 linux

預設的就是與動態庫連線,下面這段程式

testlib.c

使用hello

庫中的sayhello()函式

/*testlib.c*/

#include

#include

int main() 

使用如下命令進行編譯 $gcc -c testlib.c -o testlib.o

用如下命令連線: $gcc testlib.o -lhello -o testlib

連線時要注意,假設libhello.o 

和libhello.a

都在預設的庫搜尋路徑下

/usr/lib

下,如果在其它位置要加上

-l引數 與與靜態庫連線麻煩一些,主要是引數問題。還是上面的例子: 

$gcc testlib.o -o testlib -wi,-bstatic -lhello 

注:這個特別的

"-wi

,-bstatic"

引數,實際上是傳給了聯結器

ld. 

指示它與靜態庫連線,如果系統中只有靜態庫當然就不需要這個引數了。 如果要和多個庫相連線,而每個庫的連線方式不一樣,比如上面的程式既要和

libhello

進行靜態連線,又要和

libbye

進行動態連線,其命令應為: 

$gcc testlib.o -o testlib -wi,-bstatic -lhello -wi,-bdynamic -lbye

2、動態庫的路徑問題 為了讓執行程式順利找到動態庫,有三種方法:

(1)把庫拷貝到

/usr/lib

和/lib

目錄下。

(2)在ld_library_path

環境變數中加上庫所在路徑。例如動態庫

libhello.so

在/home/ting/lib

目錄下,以

bash

為例,使用命令: 

$export ld_library_path=$ld_library_path:/home/ting/lib

(3) 

修改/etc/ld.so.conf

檔案,把庫所在的路徑加到檔案末尾,並執行

ldconfig

重新整理。這樣,加入的目錄下的所有庫檔案都可見。

3、檢視庫中的符號

有時候可能需要檢視乙個庫中到底有哪些函式,nm

命令可以列印出庫中的涉及到的所有符號。庫既可以是靜態的也可以是動態的。

nm列出的符號有很多,常見的有 三種,一種是在庫中被呼叫,但並沒有在庫中定義

(表明需要其他庫支援),用

u表示;一種是庫中定義的函式,用

t表示,這是最常見的;另外一種是所謂的

「弱 態

」符號,它們雖然在庫中被定義,但是可能被其他庫中的同名符號覆蓋,用

w表示。例如,假設開發者希望知道上文提到的

hello

庫中是否定義了 

printf():

$nm libhello.so |grep printf u

其中printf u

表示符號

printf

被引用,但是並沒有在函式內定義,由此可以推斷,要正常使用

hello

庫,必須有其它庫支援,再使用

ldd命令檢視

hello

依賴於哪些庫:

$ldd hello libc.so.6=>/lib/libc.so.6(0x400la000) /lib/ld-linux.so.2=>/lib/ld-linux.so.2 (0x40000000) 

printf

最終在**被定義,有興趣可以

go on

4、生成庫

第一步要把源**編繹成目標**。以下面的**為例,生成上面用到的hello

庫: /* hello.c */ #include void sayhello()  

用gcc

編繹該檔案,在編繹時可以使用任何全法的編繹引數,例如

-g加入除錯**等: 

gcc -c hello.c -o hello.o 1.

連線成靜態庫 連線成靜態庫使用

ar命令,其實ar是

archive

的意思 

$ar cqs libhello.a hello.o 2.

連線成動態庫 生成動態庫用

gcc來完成,由於可能存在多個版本,因此通常指定版本號: 

$gcc -shared -wl,-soname,libhello.so.1 -o libhello.so.1.0 hello.o 

另外再建立兩個符號連線: 

$ln -s libhello.so.1.0 libhello.so.1 $ln -s libhello.so.1 libhello.so 

這樣乙個

libhello

的動態連線庫就生成了。最重要的是傳

gcc -shared 

引數使其生成是動態庫而不是普通執行程式。 

-wl 

表示後面的引數也就是

-soname,libhello.so.1

直接傳給聯結器

ld進行處理。實際上,每乙個庫都有乙個

soname

,當聯結器發現它正 在查詢的程式庫中有這樣乙個名稱,聯結器便會將

soname

嵌入鏈結中的二進位制檔案內,而不是它正在執行的實際檔名,在程式執行期間,程式會查詢擁有 

soname

名字的檔案,而不是庫的檔名,換句話說,

soname

是庫的區分標誌。 這樣做的目的主要是允許系統中多個版本的庫檔案共存,習慣上在命名庫檔案的時候通常與

soname

相同 lib***x.so.major.minor 

其中,***x

是庫的名字,

major

是主版本號,

minor 

是次版本號

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