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            Linux動態庫(.so)搜索路徑

            眾所周知,Linux動態庫的默認搜索路徑是/lib和/usr/lib。動態庫被創建后,一般都復制到這兩個目錄中。當程序執行時需要某動態庫, 并且該 動 態庫還未加載到內存中,則系統會自動到這兩個默認搜索路徑中去查找相應的動態庫文件,然后加載該文件到內存中,這樣程序就可以使用該動態庫中的函數,以及 該動態庫的其它資源了。在Linux 中,動態庫的搜索路徑除了默認的搜索路徑外,還可以通過以下三種方法來指定。

            方法一:在配置文件/etc/ld.so.conf中指定動態庫搜索路徑。

            可以通過編輯配置文件/etc/ld.so.conf來指定動態庫的搜索路徑,該文件中每行為一個動態庫搜索路徑。每次編輯完該文件后,都必須運行命令ldconfig使修改后的配置生效。我們通過例1來說明該方法。

            例1:

            我們通過以下命令用源程序pos_conf.c(見程序1)來創建動態庫 libpos.so,詳細創建過程請參考文[1]。

            # gcc -c pos_conf.c
                      # gcc -shared -fPCI -o libpos.so pos_conf.o
                      #

            #include <stdio.h>
                       void pos()
                       {
                              printf("/root/test/conf/lib\n");
                       }
                        程序1: pos_conf.c

            接著通過以下命令編譯main.c(見程序2)生成目標程序pos。

            # gcc -o pos main.c -L. -lpos
                       #

            void pos();
                      int main()
                      {
                           pos();
                           return 0;
                      }
                      程序2: main.c

            然后把庫文件移動到目錄/root/test/conf/lib中。

            # mkdir -p /root/test/conf/lib
                       # mv libpos.so /root/test/conf/lib
                       #

            最后編輯配置文件/etc/ld.so.conf,在該文件中追加一行"/root/test/conf/lib"。

            運行程序pos試試。

            # ./pos
                       ./pos: error while loading shared libraries: libpos.so: cannot open shared object file: No such file or directory
                       #

            出錯了,系統未找到動態庫libpos.so。找找原因,原來在編輯完配置文件/etc/ld.so.conf后,沒有運行命令ldconfig,所以剛才的修改還未生效。我們運行ldconfig后再試試。

            # ldconfig
                       # ./pos
                        /root/test/conf/lib
                       #

            程序pos運行成功,并且打印出正確結果。

            方法二:通過環境變量LD_LIBRARY_PATH指定動態庫搜索路徑。

            通過設定環境變量LD_LIBRARY_PATH也可以指定動態庫搜索路徑。當通過該環境變量指定多個動態庫搜索路徑時,路徑之間用冒號":"分隔。下面通過例2來說明本方法。

            例2:

            我們通過以下命令用源程序pos_env.c(見程序3)來創建動態庫libpos.so。

            # gcc -c pos_env.c
                       # gcc -shared -fPCI -o libpos.so pos_env.o
                       #

            #include <stdio.h>
                      void pos()
                      {
                            printf("/root/test/env/lib\n");
                      }
                      程序3: pos_env.c

            測試用的可執行文件pos可以使用例1中的得到的目標程序pos,不需要再次編譯。因為pos_conf.c中的函數pos和pos_env.c中的函數pos 函數原型一致,且動態庫名相同,這就好比修改動態庫pos后重新創建該庫一樣。這也是使用動態庫的優點之一。

            然后把動態庫libpos.so移動到目錄/root/test/conf/lib中。

            # mkdir -p /root/test/env/lib
                       # mv libpos.so /root/test/env/lib
                       #

            我們可以使用export來設置該環境變量,在設置該環境變量后所有的命令中,該環境變量都有效。

            例如:

            # export LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib
                       #

            但本文為了舉例方便,使用另一種設置環境變量的方法,既在命令前加環境變量設置,該環境變量只對該命令有效,當該命令執行完成后,該環境變量就無效了。如下述命令:

            # LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos
                      /root/test/env/lib
                      #

            程序pos運行成功,并且打印的結果是"/root/test/env/lib",正是程序pos_env.c中的函數pos的運行結果。因此程序pos搜索到的動態庫是/root/test/env/lib/libpos.so。

            方法三:在編譯目標代碼時指定該程序的動態庫搜索路徑。

            還可以在編譯目標代碼時指定程序的動態庫搜索路徑。這是通過gcc 的參數"-Wl,-rpath,"指定(如例3所示)。當指定多個動態庫搜索路徑時,路徑之間用冒號":"分隔。

            例3:

            我們通過以下命令用源程序pos.c(見程序4)來創建動態庫libpos.so。

            # gcc -c pos.c
                       # gcc -shared -fPCI -o libpos.so pos.o
                       #

            #include <stdio.h>
                      void pos()
                      {
                            printf("./\n");
                      }
                      程序4: pos.c

            因為我們需要在編譯目標代碼時指定可執行文件的動態庫搜索路徑,所以需要用gcc命令重新編譯源程序main.c(見程序2)來生成可執行文件pos。

            # gcc -o pos main.c -L. -lpos -Wl,-rpath,./
                      #

            再運行程序pos試試。

            # ./pos
                       ./
                       #

            程序pos運行成功,輸出的結果正是pos.c中的函數pos的運行結果。因此程序pos搜索到的動態庫是./libpos.so。

            以上介紹了三種指定動態庫搜索路徑的方法,加上默認的動態庫搜索路徑/lib和/usr/lib,共五種動態庫的搜索路徑,那么它們搜索的先后順序是什么呢?

            在 介紹上述三種方法時,分別創建了動態庫./libpos.so、 /root/test/env/lib/libpos.so和/root/test/conf/lib/libpos.so。我們再用源程序 pos_lib.c(見程序5)來創建動態庫/lib/libpos.so,用源程序pos_usrlib.c(見程序6)來創建動態庫 /usr/lib/libpos.so。

            #include <stdio.h>
                       void pos()
                       {
                               printf("/lib\n");
                       }
                        程序5: pos_lib.c

            #include <stdio.h>
                      void pos()
                      {
                             printf("/usr/lib\n");
                      }
                      程序6: pos_usrlib.c

            這 樣我們得到五個動態庫libpos.so,這些動態庫的名字相同,且都包含相同函數原型的公用函數pos。但存儲的位置不同和公用函數pos 打印的結果不同。每個動態庫中的公用函數pos都輸出該動態庫所存放的位置。這樣我們可以通過執行例3中的可執行文件pos得到的結果不同獲知其搜索到了 哪個動態庫,從而獲得第1個動態庫搜索順序,然后刪除該動態庫,再執行程序pos,獲得第2個動態庫搜索路徑,再刪除第2個被搜索到的動態庫,如此往復, 將可得到Linux搜索動態庫的先后順序。程序pos執行的輸出結果和搜索到的動態庫的對應關系如表1所示:

            程序pos輸出結果
            使用的動態庫
            對應的動態庫搜索路徑指定方式

            ./
            ./libpos.so
            編譯目標代碼時指定的動態庫搜索路徑

            /root/test/env/lib
            /root/test/env/lib/libpos.so
            環境變量LD_LIBRARY_PATH指定的動態庫搜索路徑

            /root/test/conf/lib
            /root/test/conf/lib/libpos.so
            配置文件/etc/ld.so.conf中指定的動態庫搜索路徑

            /lib
            /lib/libpos.so
            默認的動態庫搜索路徑/lib

            /usr/lib
            /usr/lib/libpos.so
            默認的動態庫搜索路徑/usr/lib

            表1: 程序pos輸出結果和動態庫的對應關系

            創建各個動態庫,并放置在相應的目錄中。測試環境就準備好了。執行程序pos,并在該命令行中設置環境變量LD_LIBRARY_PATH。

            # LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos
                       ./
                       #

            根據程序pos的輸出結果可知,最先搜索的是編譯目標代碼時指定的動態庫搜索路徑。然后我們把動態庫./libpos.so刪除了,再運行上述命令試試。

            # rm libpos.so
                      rm: remove regular file `libpos.so'? y
                      # LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos
                      /root/test/env/lib
                      #

            根據程序pos的輸出結果可知,第2個動態庫搜索的路徑是環境變量LD_LIBRARY_PATH指定的。我們再把/root/test/env/lib/libpos.so刪除,運行上述命令。

            # rm /root/test/env/lib/libpos.so
                      rm: remove regular file `/root/test/env/lib/libpos.so'? y
                      # LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos
                      /root/test/conf/lib
                      #

            第3個動態庫的搜索路徑是配置文件/etc/ld.so.conf指定的路徑。刪除動態庫/root/test/conf/lib/libpos.so后再運行上述命令。

            # rm /root/test/conf/lib/libpos.so
                      rm: remove regular file `/root/test/conf/lib/libpos.so'? y
                      # LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos
                      /lib
                      #

            第4個動態庫的搜索路徑是默認搜索路徑/lib。我們再刪除動態庫/lib/libpos.so,運行上述命令。

            # rm /lib/libpos.so
                      rm: remove regular file `/lib/libpos.so'? y
                      # LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos
                      /usr/lib
                      #

            最后的動態庫搜索路徑是默認搜索路徑/usr/lib。

            綜合以上結果可知,動態庫的搜索路徑搜索的先后順序是:

            1.編譯目標代碼時指定的動態庫搜索路徑;

            2.環境變量LD_LIBRARY_PATH指定的動態庫搜索路徑;

            3.配置文件/etc/ld.so.conf中指定的動態庫搜索路徑;

            4.默認的動態庫搜索路徑/lib;

            5.默認的動態庫搜索路徑/usr/lib。

            在上述1、2、3指定動態庫搜索路徑時,都可指定多個動態庫搜索路徑,其搜索的先后順序是按指定路徑的先后順序搜索的。對此本文不再舉例說明,有興趣的讀者可以參照本文的方法驗證。

            posted on 2012-11-06 18:51 大龍 閱讀(242) 評論(0)  編輯 收藏 引用

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