庫從本質(zhì)上來說是一種可執(zhí)行代碼的二進(jìn)制格式，可以被載入內(nèi)存中執(zhí)行。庫分靜態(tài)庫和動(dòng)態(tài)庫兩種。
靜態(tài)庫和動(dòng)態(tài)庫的區(qū)別
1. 靜態(tài)函數(shù)庫
這類庫的名字一般是libxxx.a；利用靜態(tài)函數(shù)庫編譯成的文件比較大，因?yàn)檎麄€(gè) 函數(shù)庫的所有數(shù)據(jù)都會(huì)被整合進(jìn)目標(biāo)代碼中，他的優(yōu)點(diǎn)就顯而易見了，即編譯后的執(zhí)行程序不需要外部的函數(shù)庫支持，因?yàn)樗惺褂玫暮瘮?shù)都已經(jīng)被編譯進(jìn)去了。當(dāng) 然這也會(huì)成為他的缺點(diǎn)，因?yàn)槿绻o態(tài)函數(shù)庫改變了，那么你的程序必須重新編譯。
2. 動(dòng)態(tài)函數(shù)庫
這類庫的名字一般是libxxx.so;相對(duì)于靜態(tài)函數(shù)庫，動(dòng)態(tài)函數(shù)庫在編譯的時(shí)候 并沒有被編譯進(jìn)目標(biāo)代碼中，你的程序執(zhí)行到相關(guān)函數(shù)時(shí)才調(diào)用該函數(shù)庫里的相應(yīng)函數(shù)，因此動(dòng)態(tài)函數(shù)庫所產(chǎn)生的可執(zhí)行文件比較小。由于函數(shù)庫沒有被整合進(jìn)你的 程序，而是程序運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)的申請(qǐng)并調(diào)用，所以程序的運(yùn)行環(huán)境中必須提供相應(yīng)的庫。動(dòng)態(tài)函數(shù)庫的改變并不影響你的程序，所以動(dòng)態(tài)函數(shù)庫的升級(jí)比較方便。
linux系統(tǒng)有幾個(gè)重要的目錄存放相應(yīng)的函數(shù)庫，如/lib /usr/lib。
靜態(tài)庫的使用
靜態(tài)庫的操作工具：gcc和ar 命令。
編寫及使用靜態(tài)庫
(1)設(shè)計(jì)庫源碼 pr1.c 和 pr2.c
[root@billstone make_lib]# cat pr1.c
void print1()
{
printf("This is the first lib src!\n");
}
[root@billstone make_lib]# cat pr2.c
void print2()
{
printf("This is the second src lib!\n");
}
(2) 編譯.c 文件
[bill@billstone make_lib]$ cc -O -c pr1.c pr2.c
[bill@billstone make_lib]$ ls -l pr*.o
-rw-rw-r-- 1 bill bill 804 4 月 15 11:11 pr1.o
-rw-rw-r-- 1 bill bill 804 4 月 15 11:11 pr2.o
(3) 鏈接靜態(tài)庫
為了在編譯程序中正確找到庫文件,靜態(tài)庫必須按照 lib[name].a 的規(guī)則命名,如下例中[name]=pr.
[bill@billstone make_lib]$ ar -rsv libpr.a pr1.o pr2.o
a - pr1.o
a - pr2.o
[bill@billstone make_lib]$ ls -l *.a
-rw-rw-r-- 1 bill bill 1822 4 月 15 11:12 libpr.a
[bill@billstone make_lib]$ ar -t libpr.a
pr1.o
pr2.o
(4) 調(diào)用庫函數(shù)代碼 main.c
[bill@billstone make_lib]$ cat main.c
int main()
{
print1();
print2();
return 0;
}
(5) 編譯鏈接選項(xiàng)
-L 及-l 參數(shù)放在后面.其中,-L 加載庫文件路徑,-l 指明庫文件名字.
[bill@billstone make_lib]$ gcc -o main main.c -L./ -lpr
[bill@billstone make_lib]$ ls -l main*
-rwxrwxr-x 1 bill bill 11805 4 月 15 11:17 main
-rw-rw-r-- 1 bill bill 50 4 月 15 11:15 main.c
(6)執(zhí)行目標(biāo)程序
[bill@billstone make_lib]$ ./main
This is the first lib src!
This is the second src lib!
[bill@billstone make_lib]$
動(dòng)態(tài)庫的使用
編寫動(dòng)態(tài)庫
(1)設(shè)計(jì)庫代碼
[bill@billstone make_lib]$ cat pr1.c
int p = 2;
void print(){
printf("This is the first dll src!\n");
}
[bill@billstone make_lib]$
(2)生成動(dòng)態(tài)庫
[bill@billstone make_lib]$ gcc -O -fpic -shared -o dl.so pr1.c
[bill@billstone make_lib]$ ls -l *.so
-rwxrwxr-x 1 bill bill 6592 4 月 15 15:19 dl.so
[bill@billstone make_lib]$
動(dòng)態(tài)庫的隱式調(diào)用
在編譯調(diào)用庫函數(shù)代碼時(shí)指明動(dòng)態(tài)庫的位置及名字, 看下面實(shí)例
[bill@billstone make_lib]$ cat main.c
int main()
{
print();
return 0;
}
[bill@billstone make_lib]$ gcc -o tdl main.c ./dl.so
[bill@billstone make_lib]$ ./tdl
This is the first dll src!
[bill@billstone make_lib]$
當(dāng)動(dòng)態(tài)庫的位置活名字發(fā)生改變時(shí), 程序?qū)o法正常運(yùn)行; 而動(dòng)態(tài)庫取代靜態(tài)庫的好處之一則是通過更新動(dòng)態(tài)庫而隨時(shí)升級(jí)庫的內(nèi)容.
動(dòng)態(tài)庫的顯式調(diào)用
顯式調(diào)用動(dòng)態(tài)庫需要四個(gè)函數(shù)的支持, 函數(shù) dlopen 打開動(dòng)態(tài)庫, 函數(shù) dlsym 獲取動(dòng)態(tài)庫中對(duì)象基址, 函數(shù) dlerror 獲取顯式動(dòng)態(tài)庫操作中的錯(cuò)誤信息, 函數(shù) doclose 關(guān)閉動(dòng)態(tài)庫.
[bill@billstone make_lib]$ cat main.c
#include <dlfcn.h>
int main()
{
void *pHandle;
void (*pFunc)(); // 指向函數(shù)的指針
int *p;
pHandle = dlopen("./d1.so", RTLD_NOW); // 打開動(dòng)態(tài)庫
if(!pHandle){
printf("Can't find d1.so \n");
exit(1);
}
pFunc = (void (*)())dlsym(pHandle, "print"); // 獲取庫函數(shù) print 的地址
if(pFunc)
pFunc();
else
printf("Can't find function print\n");
p = (int *)dlsym(pHandle, "p"); // 獲取庫變量 p 的地址
if(p)
printf("p = %d\n", *p);
else
printf("Can't find int p\n");
dlclose(pHandle); // 關(guān)閉動(dòng)態(tài)庫
return 0;
}
[bill@billstone make_lib]$ gcc -o tds main.c –ld1 –L.
此 時(shí)還不能立即./tds，因?yàn)樵趧?dòng)態(tài)函數(shù)庫使用時(shí)，會(huì)查找/usr/lib、/lib目錄下的動(dòng)態(tài)函數(shù)庫，而此時(shí)我們生成的庫不在里邊。 這個(gè)時(shí)候有好幾種方法可以讓他成功運(yùn)行： 最直接最簡(jiǎn)單的方法就是把libstr_out.so拉到/usr/lib或/lib中去。 還有一種方法 export LD_LIBRARY_PATH=$(pwd) 另外還可以在/etc/ld.so.conf文件里加入我們生成的庫的目錄，然后/sbin/ldconfig。 /etc/ld.so.conf是非常重要的一個(gè)目錄，里面存放的是鏈接器和加載器搜索共享庫時(shí)要檢查的目錄，默認(rèn)是從/usr/lib /lib中讀取的，所以想要順利運(yùn)行，我們也可以把我們庫的目錄加入到這個(gè)文件中并執(zhí)行/sbin/ldconfig 。另外還有個(gè)文件需要了解/etc/ld.so.cache,里面保存了常用的動(dòng)態(tài)函數(shù)庫，且會(huì)先把他們加載到內(nèi)存中，因?yàn)閮?nèi)存的訪問速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硬盤的 訪問速度，這樣可以提高軟件加載動(dòng)態(tài)函數(shù)庫的速度了。
庫依賴的查看
使用ldd命令來查看執(zhí)行文件依賴于哪些庫。
該命令用于判斷某個(gè)可執(zhí)行的 binary 檔案含有什么動(dòng)態(tài)函式庫。
[root@test root]# ldd [-vdr] [filename]
參數(shù)說明：
--version 打印ldd的版本號(hào)
-v --verbose 打印所有信息，例如包括符號(hào)的版本信息
-d --data-relocs 執(zhí)行符號(hào)重部署，并報(bào)告缺少的目標(biāo)對(duì)象（只對(duì)ELF格式適用）
-r --function-relocs 對(duì)目標(biāo)對(duì)象和函數(shù)執(zhí)行重新部署，并報(bào)告缺少的目標(biāo)對(duì)象和函數(shù)（只對(duì)ELF格式適用）
--help 用法信息。
如果命令行中給定的庫名字包含'/'，這個(gè)程序的libc5版本將使用它作為庫名字；否則它將在標(biāo)準(zhǔn)位置搜索庫。運(yùn)行一個(gè)當(dāng)前目錄下的共享庫，加前綴"./"。