Linux中.a,.la,.o,.so文件的意義和編程實現(xiàn)

linux下文件的類型是不依賴于其后綴名的，但一般來講：
.o,是目標(biāo)文件,相當(dāng)于windows中的.obj文件
.so 為共享庫,是shared object,用于動態(tài)連接的,和dll差不多
.a為靜態(tài)庫,是好多個.o合在一起,用于靜態(tài)連接
.la為libtool自動生成的一些共享庫，vi編輯查看，主要記錄了一些配置信息。可以用如下命令查看*.la文件的格式   $file *.la
      *.la: ASCII English text
所以可以用vi來查看其內(nèi)容。
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創(chuàng)建.a庫文件和.o庫文件：
[yufei@localhost perl_c2]$ pwd
/home/yufei/perl_c2

[yufei@localhost perl_c2]$ cat mylib.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void hello(){
        printf("success call from perl to c library\n");
}
[yufei@localhost perl_c2]$ cat mylib.h
extern void hello();

[yufei@localhost perl_c2]$ gcc -c mylib.c
[yufei@localhost perl_c2]$ dir
mylib.c  mylib.h  mylib.o
[yufei@localhost perl_c2]$ ar -r mylib.a mylib.o
ar: 正在創(chuàng)建 mylib.a
[yufei@localhost perl_c2]$ dir
mylib.a  mylib.c  mylib.h  mylib.o

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動態(tài)鏈接庫*.so的編譯與使用- -
                                     

動態(tài)庫*.so在linux下用c和c++編程時經(jīng)常會碰到，最近在網(wǎng)站找了幾篇文章介紹動態(tài)庫的編譯和鏈接，總算搞懂了這個之前一直不太了解得東東，這里做個筆記，也為其它正為動態(tài)庫鏈接庫而苦惱的兄弟們提供一點(diǎn)幫助。
1、動態(tài)庫的編譯

下面通過一個例子來介紹如何生成一個動態(tài)庫。這里有一個頭文件：so_test.h，三個.c文件：test_a.c、test_b.c、test_c.c，我們將這幾個文件編譯成一個動態(tài)庫：libtest.so。

so_test.h：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void test_a();
void test_b();
void test_c();

test_a.c：

#include "so_test.h"
void test_a()
{
    printf("this is in test_a...\n");
}

test_b.c：

#include "so_test.h"
void test_b()
{
    printf("this is in test_b...\n");
}

test_c.c：

#include "so_test.h"
void test_c()
{
    printf("this is in test_c...\n");
}

將這幾個文件編譯成一個動態(tài)庫：libtest.so
$ gcc test_a.c test_b.c test_c.c -fPIC -shared -o libtest.so

2、動態(tài)庫的鏈接

在1、中，我們已經(jīng)成功生成了一個自己的動態(tài)鏈接庫libtest.so，下面我們通過一個程序來調(diào)用這個庫里的函數(shù)。程序的源文件為：test.c。
test.c：

#include "so_test.h"
int main()
{
    test_a();
    test_b();
    test_c();
    return 0;

}
l         將test.c與動態(tài)庫libtest.so鏈接生成執(zhí)行文件test：
$ gcc test.c -L. -ltest -o test

l         測試是否動態(tài)連接，如果列出libtest.so，那么應(yīng)該是連接正常了

$ ldd test
l         執(zhí)行test，可以看到它是如何調(diào)用動態(tài)庫中的函數(shù)的。
3、編譯參數(shù)解析
最主要的是GCC命令行的一個選項:
          -shared 該選項指定生成動態(tài)連接庫（讓連接器生成T類型的導(dǎo)出符號表，有時候也生成弱連接W類型的導(dǎo)出符號），不用該標(biāo)志外部程序無法連接。相當(dāng)于一個可執(zhí)行文件

l         -fPIC：表示編譯為位置獨(dú)立的代碼，不用此選項的話編譯后的代碼是位置相關(guān)的所以動態(tài)載入時是通過代碼拷貝的方式來滿足不同進(jìn)程的需要，而不能達(dá)到真正代碼段共享的目的。

l         -L.：表示要連接的庫在當(dāng)前目錄中

l         -ltest：編譯器查找動態(tài)連接庫時有隱含的命名規(guī)則，即在給出的名字前面加上lib，后面加上.so來確定庫的名稱

l         LD_LIBRARY_PATH：這個環(huán)境變量指示動態(tài)連接器可以裝載動態(tài)庫的路徑。

l         當(dāng)然如果有root權(quán)限的話，可以修改/etc/ld.so.conf文件，然后調(diào)用 /sbin/ldconfig來達(dá)到同樣的目的，不過如果沒有root權(quán)限，那么只能采用輸出LD_LIBRARY_PATH的方法了。
4、注意
      調(diào)用動態(tài)庫的時候有幾個問題會經(jīng)常碰到，有時，明明已經(jīng)將庫的頭文件所在目錄 通過 “-I” include進(jìn)來了，庫所在文件通過“-L”參數(shù)引導(dǎo)，并指定了“-l”的庫名，但通過ldd命令察看時，就是死活找不到你指定鏈接的so文件，這時你要作的就是通過修改LD_LIBRARY_PATH或者/etc/ld.so.conf文件來指定動態(tài)庫的目錄。通常這樣做就可以解決庫無法鏈接的問題了。

makefile里面怎么正確的編譯和連接生成.so庫文件，然后又是在其他程序的makefile里面如何編譯和連接才能調(diào)用這個庫文件的函數(shù)????
答:
       你需要告訴動態(tài)鏈接器、加載器ld.so在哪里才能找到這個共享庫,可以設(shè)置環(huán)境變量把庫的路徑添加到庫目錄/lib和/usr/lib，LD_LIBRARY_PATH=$(pwd),這種方法采用命令行方法不太方便,一種替代方法
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^注釋^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
LD_LIBRARY_PATH可以在/etc/profile還是 ~/.profile還是 ./bash_profile里設(shè)置，或者.bashrc里，

改完后運(yùn)行source /etc/profile或 . /etc/profile
更好的辦法是添入/etc/ld.so.conf, 然后執(zhí)行 /sbin/ldconfig

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^注釋^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
是把庫路徑添加到/etc/ld.so.conf，然后以root身份運(yùn)行l(wèi)dconfig
      也可以在連接的時候指定文件路徑和名稱 -I  -L.

      GCC=gcc
CFLAGS=-Wall -ggdb -fPIC
#CFLAGS=
all: libfunc test
libfunc:func.o func1.o
        $(GCC) -shared -Wl,-soname,libfunc.so.1 -o libfunc.so.1.1 $<
        ln -sf libfunc.so.1.1 libfunc.so.1
        ln -sf libfunc.so.1 libfunc.so
***********************************************注釋************************************************
ln -s是用來創(chuàng)建軟鏈接，也就相當(dāng)于windows中的快捷方式，在當(dāng)前目錄中創(chuàng)建上一級目錄中的文件ttt的命名為ttt2軟鏈接的命令是ln -s ../ttt ttt2,如果原文件也就是ttt文件刪除的話，ttt2也變成了空文件。
ln -d是用來創(chuàng)建硬鏈接，也就相當(dāng)于windows中文件的副本，當(dāng)原文件刪除的時候，并不影響“副本”的內(nèi)容。

編譯目標(biāo)文件時使用gcc的-fPIC選項，產(chǎn)生與位置無關(guān)的代碼并能被加載到任何地址：
gcc –fPIC –g –c liberr.c –o liberr.o
使用gcc的-shared和-soname選項；
使用gcc的-Wl選項把參數(shù)傳遞給連接器ld；
使用gcc的-l選項顯示的連接C庫，以保證可以得到所需的啟動（startup）代碼，從而避免程序在使用不同的，可能不兼容版本的C庫的系統(tǒng)上不能啟動執(zhí)行。
gcc –g –shared –Wl,-soname,liberr.so –o liberr.so.1.0.0 liberr.o –lc

建立相應(yīng)的符號連接：
ln –s liberr.so.1.0.0 liberr.so.1;
ln –s liberr.so.1.0.0 liberr.so;

在MAKEFILE中：
$@
    表示規(guī)則中的目標(biāo)文件集。在模式規(guī)則中，如果有多個目標(biāo)，那么，"$@"就是匹配于目標(biāo)中模式定義的集合。
$%
   僅當(dāng)目標(biāo)是函數(shù)庫文件中，表示規(guī)則中的目標(biāo)成員名。例如，如果一個目標(biāo)是"foo.a(bar.o)"，那么，"$%"就是"bar.o"，"$@"就是"foo.a"。如果目標(biāo)不是函數(shù)庫文件（Unix下是[.a]，Windows下是[.lib]），那么，其值為空。
$<
    依賴目標(biāo)中的第一個目標(biāo)名字。如果依賴目標(biāo)是以模式（即"%"）定義的，那么"$<"將是符合模式的一系列的文件集。注意，其是一個一個取出來的。
$?
    所有比目標(biāo)新的依賴目標(biāo)的集合。以空格分隔。
$^
    所有的依賴目標(biāo)的集合。以空格分隔。如果在依賴目標(biāo)中有多個重復(fù)的，那個這個變量會去除重復(fù)的依賴目標(biāo)，只保留一份。
*********************************************注釋***********************************************************************
test: test.o libfunc
        $(GCC) -o test test.o -L. -lfunc
%.o:%.c
        $(GCC) -c $(CFLAGS) -o $@ $<
clean:
        rm -fr *.o
        rm -fr *.so*
        rm -fr test

要生成.so文件，cc要帶-shared 參數(shù)；要調(diào)用.so的文件，比如libfunc.so,可以在cc命令最后加上-lfunc，還要視情況加上-L/usr/xxx 指出libfunc.so的路徑；這樣，在你要編譯的源文件中就可以調(diào)用libfunc.so這個庫文件的函數(shù).
       前面的都說的差不多了，最后提醒一下最好提供一個接口頭文件
       動態(tài)加載,用dlopen,dlclose,dlsym