[轉(zhuǎn)]Linux下使用和生成庫(kù)

基本概念

庫(kù)有動(dòng)態(tài)與靜態(tài)兩種，動(dòng)態(tài)通常用.so為后綴，靜態(tài)用.a為后綴。例如：libhello.so libhello.a

為了在同一系統(tǒng)中使用不同版本的庫(kù)，可以在庫(kù)文件名后加上版本號(hào)為后綴,例如： libhello.so.1.0,由于程序連接默認(rèn)以.so為文件后綴名。所以為了使用這些庫(kù)，通常使用建立符號(hào)連接的方式。
ln -s libhello.so.1.0 libhello.so.1
ln -s libhello.so.1 libhello.so

使用庫(kù)

當(dāng)要使用靜態(tài)的程序庫(kù)時(shí)，連接器會(huì)找出程序所需的函數(shù)，然后將它們拷貝到執(zhí)行文件，由于這種拷貝是完整的，所以一旦連接成功，靜態(tài)程序庫(kù)也就不再需要了。然而，對(duì)動(dòng)態(tài)庫(kù)而言，就不是這樣。動(dòng)態(tài)庫(kù)會(huì)在執(zhí)行程序內(nèi)留下一個(gè)標(biāo)記‘指明當(dāng)程序執(zhí)行時(shí)，首先必須載入這個(gè)庫(kù)。由于動(dòng)態(tài)庫(kù)節(jié)省空間，linux下進(jìn)行連接的缺省操作是首先連接動(dòng)態(tài)庫(kù)，也就是說(shuō)，如果同時(shí)存在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)庫(kù)，不特別指定的話，將與動(dòng)態(tài)庫(kù)相連接。
現(xiàn)在假設(shè)有一個(gè)叫hello的程序開(kāi)發(fā)包，它提供一個(gè)靜態(tài)庫(kù)libhello.a 一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)libhello.so,一個(gè)頭文件hello.h,頭文件中提供sayhello()這個(gè)函數(shù)
/* hello.h */
void sayhello();
另外還有一些說(shuō)明文檔。這一個(gè)典型的程序開(kāi)發(fā)包結(jié)構(gòu)
1.與動(dòng)態(tài)庫(kù)連接
linux默認(rèn)的就是與動(dòng)態(tài)庫(kù)連接，下面這段程序testlib.c使用hello庫(kù)中的sayhello()函數(shù)

/*testlib.c*/
#include <hello.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
sayhello();
return 0;
}

使用如下命令進(jìn)行編譯
$gcc -c testlib.c -o testlib.o
用如下命令連接：
$gcc testlib.o -lhello -o testlib
在連接時(shí)要注意，假設(shè)libhello.o 和libhello.a都在缺省的庫(kù)搜索路徑下/usr/lib下，如果在其它位置要加上-L參數(shù)
與與靜態(tài)庫(kù)連接麻煩一些，主要是參數(shù)問(wèn)題。還是上面的例子：
$gcc testlib.o -o testlib -WI,-Bstatic -lhello
注：這個(gè)特別的"-WI，-Bstatic"參數(shù)，實(shí)際上是傳給了連接器ld.
指示它與靜態(tài)庫(kù)連接，如果系統(tǒng)中只有靜態(tài)庫(kù)當(dāng)然就不需要這個(gè)參數(shù)了。
如果要和多個(gè)庫(kù)相連接，而每個(gè)庫(kù)的連接方式不一樣，比如上面的程序既要和libhello進(jìn)行靜態(tài)連接，又要和libbye進(jìn)行動(dòng)態(tài)連接，其命令應(yīng)為：
$gcc testlib.o -o testlib -WI,-Bstatic -lhello -WI,-Bdynamic -lbye
3.動(dòng)態(tài)庫(kù)的路徑問(wèn)題
為了讓執(zhí)行程序順利找到動(dòng)態(tài)庫(kù)，有三種方法：
(1)把庫(kù)拷貝到/usr/lib和/lib目錄下。
(2)在LD_LIBRARY_PATH環(huán)境變量中加上庫(kù)所在路徑。例如動(dòng)態(tài)庫(kù)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文件，把庫(kù)所在的路徑加到文件末尾，并執(zhí)行l(wèi)dconfig刷新。這樣，加入的目錄下的所有庫(kù)文件都可見(jiàn)、
4.查看庫(kù)中的符號(hào)
有時(shí)候可能需要查看一個(gè)庫(kù)中到底有哪些函數(shù)，nm命令可以打印出庫(kù)中的涉及到的所有符號(hào)。庫(kù)既可以是靜態(tài)的也可以是動(dòng)態(tài)的。nm列出的符號(hào)有很多，常見(jiàn)的有三種，一種是在庫(kù)中被調(diào)用，但并沒(méi)有在庫(kù)中定義(表明需要其他庫(kù)支持)，用U表示；一種是庫(kù)中定義的函數(shù)，用T表示，這是最常見(jiàn)的；另外一種是所謂的“弱態(tài)”符號(hào)，它們雖然在庫(kù)中被定義，但是可能被其他庫(kù)中的同名符號(hào)覆蓋，用W表示。例如，假設(shè)開(kāi)發(fā)者希望知道上央提到的hello庫(kù)中是否定義了printf():
$nm libhello.so |grep printf
U printf
U表示符號(hào)printf被引用，但是并沒(méi)有在函數(shù)內(nèi)定義，由此可以推斷，要正常使用hello庫(kù)，必須有其它庫(kù)支持，再使用ldd命令查看hello依賴于哪些庫(kù)：
$ldd hello
libc.so.6=>/lib/libc.so.6(0x400la000)
/lib/ld-linux.so.2=>/lib/ld-linux.so.2 (0x40000000)
從上面的結(jié)果可以繼續(xù)查看printf最終在哪里被定義，有興趣可以go on

生成庫(kù)

第一步要把源代碼編繹成目標(biāo)代碼。以下面的代碼為例，生成上面用到的hello庫(kù)：
/* hello.c */
#include <stdio.h>
void sayhello()
{
printf("hello,world\n");
}
用gcc編繹該文件，在編繹時(shí)可以使用任何全法的編繹參數(shù)，例如-g加入調(diào)試代碼等：
gcc -c hello.c -o hello.o

1.連接成靜態(tài)庫(kù)
連接成靜態(tài)庫(kù)使用ar命令，其實(shí)ar是archive的意思
$ar cqs libhello.a hello.o
2.連接成動(dòng)態(tài)庫(kù)
生成動(dòng)態(tài)庫(kù)用gcc來(lái)完成，由于可能存在多個(gè)版本，因此通常指定版本號(hào)：
$gcc -shared -Wl,-soname,libhello.so.1 -o libhello.so.1.0 hello.o
另外再建立兩個(gè)符號(hào)連接：
$ln -s libhello.so.1.0 libhello.so.1
$ln -s libhello.so.1 libhello.so
這樣一個(gè)libhello的動(dòng)態(tài)連接庫(kù)就生成了。最重要的是傳gcc -shared 參數(shù)使其生成是動(dòng)態(tài)庫(kù)而不是普通執(zhí)行程序。
-Wl 表示后面的參數(shù)也就是-soname,libhello.so.1直接傳給連接器ld進(jìn)行處理。實(shí)際上，每一個(gè)庫(kù)都有一個(gè)soname，當(dāng)連接器發(fā)現(xiàn)它正在查找的程序庫(kù)中有這樣一個(gè)名稱，連接器便會(huì)將soname嵌入連結(jié)中的二進(jìn)制文件內(nèi)，而不是它正在運(yùn)行的實(shí)際文件名，在程序執(zhí)行期間，程序會(huì)查找擁有soname名字的文件，而不是庫(kù)的文件名，換句話說(shuō)，soname是庫(kù)的區(qū)分標(biāo)志。
這樣做的目的主要是允許系統(tǒng)中多個(gè)版本的庫(kù)文件共存，習(xí)慣上在命名庫(kù)文件的時(shí)候通常與soname相同
libxxxx.so.major.minor
其中，xxxx是庫(kù)的名字，major是主版本號(hào)，minor 是次版本號(hào)