Linux静态函数库与动态函数库讲解

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Linux静态函数库与动态函数库讲解

2022-03-26 20:10| 来源: 网络整理| 查看: 265

编译mymath.C为mymath.o

[jiang@eb50 43]$ g++ -c mymath.C

生成静态库，只包含一个mymath.o文件

[jiang@eb50 43]$ ar rcs mymath.a mymath.o

编译生成目标文件main

[jiang@eb50 43]$ g++ -o main main.C mymath.a [jiang@eb50 43]$ ll 总计 32 -rwxrwxr-x 1 jiang jiang 8912 10-16 19:00 main -rw-rw-r-- 1 jiang jiang 115 10-16 18:43 main.C -rw-rw-r-- 1 jiang jiang 1840 10-16 19:00 mymath.a -rw-rw-r-- 1 jiang jiang 181 10-16 18:58 mymath.C -rw-rw-r-- 1 jiang jiang 119 10-16 18:34 mymath.h -rw-rw-r-- 1 jiang jiang 1656 10-16 19:00 mymath.o [jiang@eb50 43]$ ./main 32

关于ar的选项（rcs）可以参见（man ar）：

r：Insert the files member… into archive (with replacement). c：Create the archive. s：Write an object-file index into the archive, or update an existing one, even if no other change is made to the archive.

更多ar选项还请参见man手册.

动态函数库：

.so动态函数库可以在程序启动时加载，也可以在程序中使用dlopen等操作动态地在程序运行中进行加载.

动态链接库与普通的程序相比而言，没有main函数，是一系列函数的实现.

动态函数库的名字：

通常约定，一个mymath的动态库的名字应当是：

libmymath.so[版本号]

lib+动态苦命+.so+版本信息

可以在/usr/lib中看到类似下面的很多软链接：

lrwxrwxrwx 1 root root 26 2013-03-13 libssl.so -> ../../lib/libssl.so.0.9.8e

我们倒着来：

我们要是用库ssl，应该在链接的时候加上-lssl；

链接器看到-lssl，就知道要找一个库叫做libssl.so的库文件（或软链接）；

ssl库在哪里呢？通常编译时刻是由-L来决定查找的路径；

找到了libssl.so发现是个软链接，实际指向另一个库（../../lib/libssl.so.0.9.8e）.

看到了吗？libssl.so指向的文件名叫做：libssl.so.0.9.8e.

对比下上面的格式：

0.9.8e就是版本信息.

也就是说，我们常用的是个软链接，叫做libxxx.so，然后实际指向一个带版本信息的真实的库文件.

怎样创建动态程序库？

实例：

描述：希望构建一个libmymath.so，包含基本运算.

mymath.h

#ifndef _MYMATH_H #define _MYMATH_H int add(int, int); int sub(int, int); int mul(int, int); int dev(int, int); #endif

mymath.C

#include "mymath.h" int add(int a, int b) { return a + b; } int sub(int a, int b) { return a - b; } int mul(int a, int b) { return a * b; } int dev(int a, int b) { return a / b; }

main.C

#include #include "mymath.h" using namespace std; int main() { cout libmymath.so.1 -rwxrwxr-x 1 jiang jiang 8231 10-16 19:40 libmymath.so.1 -rw-rw-r-- 1 jiang jiang 115 10-16 19:39 main.C -rw-rw-r-- 1 jiang jiang 181 10-16 18:58 mymath.C -rw-rw-r-- 1 jiang jiang 119 10-16 18:34 mymath.h -rw-rw-r-- 1 jiang jiang 4856 10-16 19:40 mymath.o

使用动态库（编译时）：

[jiang@eb50 43]$ g++ -o main main.C -L $PWD -lmymath

运行目标程序：

[jiang@eb50 43]$ ll 总计 44 lrwxrwxrwx 1 jiang jiang 14 10-16 19:40 libmymath.so -> libmymath.so.1 -rwxrwxr-x 1 jiang jiang 8231 10-16 19:40 libmymath.so.1 -rwxrwxr-x 1 jiang jiang 8804 10-16 19:42 main -rw-rw-r-- 1 jiang jiang 115 10-16 19:39 main.C -rw-rw-r-- 1 jiang jiang 181 10-16 18:58 mymath.C -rw-rw-r-- 1 jiang jiang 119 10-16 18:34 mymath.h -rw-rw-r-- 1 jiang jiang 4856 10-16 19:40 mymath.o [jiang@eb50 43]$ ./main ./main: error while loading shared libraries: libmymath.so: cannot open shared object file: No such file or directory

出错了.

先暂时放下最后的错误，这里有几个需要注意的地方：

1.编译生成.o文件时使用了-fPIC选项，指代：Position Independent Code； 2.由众多.o文件构建成.so是使用-shared； 3.ln -s其实不是必要的，准确的说，你可以由步骤2生成一个libmymath.so不带版本号，也就不用软链接再次链接了； 4.编译目标程序时，-L指明在哪些目录中查找，-l指明要寻找的库；注：如果-lxxx，则要在-L指明的库中查找libxxx.so这个文件，它可能是个软链接，也可能是个实际的库文件；

好了，现在解决最后的运行出的问题。

我们可以先用ldd查看main这个可执行文件与哪些动态库有关系：

[jiang@eb50 43]$ ldd main linux-vdso.so.1 => (0x00007fff077fd000) libmymath.so => not found libstdc++.so.6 => /usr/lib64/libstdc++.so.6 (0x0000003a53600000) libm.so.6 => /lib64/libm.so.6 (0x0000003a41800000) libgcc_s.so.1 => /lib64/libgcc_s.so.1 (0x0000003a51a00000) libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x0000003a41000000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003a40800000)

（ldd prints the shared libraries required by each program or shared library specified on the command line.）

我们发现libmymath.so没找到，这是为啥呢？

原来在ldd/运行时，并不是从-L（实际上也没有这个-L）中查找：

-L是gcc/g++在编译时刻的选项，指明从哪些目录中查找动态库文件；

运行时刻的库加载（搜索）由当前shell的环境变量LD_LIBRARY_PATH决定；

[jiang@eb50 43]$ export LD_LIBRARY_PATH=. [jiang@eb50 43]$ ldd main linux-vdso.so.1 => (0x00007fff912a6000) libmymath.so => ./libmymath.so (0x00002b0ad452b000) libstdc++.so.6 => /usr/lib64/libstdc++.so.6 (0x0000003a53600000) libm.so.6 => /lib64/libm.so.6 (0x0000003a41800000) libgcc_s.so.1 => /lib64/libgcc_s.so.1 (0x0000003a51a00000) libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x0000003a41000000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003a40800000) [jiang@eb50 43]$ ./main 22

当然，你可以给LD_LIBRARY_PATH一个绝对路径，而不是一个”.”（相对路径）.

还有一种动态程序库使用的方式是使用dlopen系列函数来操作，这个后续再进行介绍.

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