Linux靜態(tài)庫和動態(tài)庫的編寫和使用
庫從本質(zhì)上來說是一種可執(zhí)行代碼的二進制格式，可以被載入內(nèi)存中執(zhí)行。庫分靜態(tài)庫和動態(tài)庫兩種。
1 靜態(tài)庫和動態(tài)庫的區(qū)別 1.1. 靜態(tài)函數(shù)庫 (1)靜態(tài)函數(shù)庫的名字一般是lib[name].a (2)利用靜態(tài)函數(shù)庫編譯成的文件比較大，因為整個函數(shù)庫的所有數(shù)據(jù)都會被整合進目標代碼中，它的優(yōu)點是編譯后的執(zhí)行程序不需要外部的函數(shù)庫支持，因為所有使用的函數(shù)都已經(jīng)被編譯進去了。這給它帶來的缺點為如果靜態(tài)函數(shù)庫改變了，那么你的程序必須重新編譯。 1.2. 動態(tài)函數(shù)庫 (1)動態(tài)函數(shù)庫的名字一般是lib[name].so (2)相對于靜態(tài)函數(shù)庫，動態(tài)函數(shù)庫所產(chǎn)生的可執(zhí)行文件比較小,動態(tài)函數(shù)庫在編譯的時候 并沒有被編譯進目標代碼中，程序執(zhí)行到相關(guān)函數(shù)時才調(diào)用該函數(shù)庫里的相應(yīng)函數(shù)，因此動態(tài)函數(shù)庫所產(chǎn)生的可執(zhí)行文件比較小。由于函數(shù)庫沒有被整合進你的 程序，而是程序運行時動態(tài)的申請并調(diào)用，所以程序的運行環(huán)境中必須提供相應(yīng)的庫。動態(tài)函數(shù)庫的改變并不影響你的程序，所以動態(tài)函數(shù)庫的升級比較方便。 (3)linux系統(tǒng)有幾個重要的目錄存放相應(yīng)的函數(shù)庫，如/lib /usr/lib，/usr/local/lib。 2 編寫及使用靜態(tài)庫
靜態(tài)庫的制作所要用到的命令：gcc和ar 命令。
2.1 編寫靜態(tài)庫的步驟為： 2.1.1 創(chuàng)建編輯源代碼文件： pr1.c 和 pr2.c
pr1.c：
void print1()
{
printf(“This is the first lib src!\n”);
}
pr2.c
void print2()
{
printf(“This is the second src lib!\n”);
}
2.1.2 編譯.c 文件
gcc -O -c pr1.c pr2.c
2.1.3 鏈接靜態(tài)庫 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.
(1)ar -rsv libpr.a pr1.o pr2.o
a – pr1.o
a – pr2.o
(2) ar t ibpr.a
pr1.o
pr2.o
2.1.4 調(diào)用庫函數(shù)代碼 main.c
main.c
int main()
{
print1();
print2();
return 0;
}
2.1.5 編譯鏈接選項
-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.
gcc -o main main.c -L./ -lpr
2.1.6 執(zhí)行目標程序
3 編寫動態(tài)庫 3.1 設(shè)計庫代碼
pr1.c ： int p = 2;
void print() {
printf(“This is the first dll src!\n”);
}
3. 2 生成動態(tài)庫
gcc -O -fpic -shared -o dl.so pr1.c
4 動態(tài)庫的使用 4.1 動態(tài)庫的隱式調(diào)用
在編譯調(diào)用庫函數(shù)代碼時指明動態(tài)庫的位置及名字 main.c ： int main()
{
print();
return 0;
}
gcc -o tdl main.c ./dl.so
當動態(tài)庫的位置或者名字發(fā)生改變時, 程序?qū)o法正常運行; 而動態(tài)庫取代靜態(tài)庫的好處之一則是通過更新動態(tài)庫而隨時升級庫的內(nèi)容.
4.2 動態(tài)庫的顯式調(diào)用
顯式調(diào)用動態(tài)庫需要四個函數(shù)的支持,
(1)函數(shù) dlopen 打開動態(tài)庫,
(2)函數(shù) dlsym 獲取動態(tài)庫中對象基址,
(3)函數(shù) dlerror 獲取顯式動態(tài)庫操作中的錯誤信息,
(4)函數(shù) doclose 關(guān)閉動態(tài)庫. main.c ：
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)閉動態(tài)庫
return 0;
}
gcc -o tds main.c –ld1 –L. 此 時還不能立即./tds，因為在動態(tài)函數(shù)庫使用時，會查找/usr/lib、/lib目錄下的動態(tài)函數(shù)庫，而此時我們生成的庫不在里邊。 解決方法有： (1)最直接最簡單的方法就是把生成的動態(tài)鏈接庫放到/usr/lib或/lib中去。 (2) export LDLIBRARYPATH=$(pwd) (3)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是非常重要的一個目錄，里面存放的是鏈接器和加載器搜索共享庫時要檢查的目錄，默認是從/usr/lib /lib中讀取的，所以想要順利運行，我們也可以把我們庫的目錄加入到這個文件中并執(zhí)行/sbin/ldconfig 。另外還有個文件需要了解/etc/ld.so.cache,里面保存了常用的動態(tài)函數(shù)庫，且會先把他們加載到內(nèi)存中，因為內(nèi)存的訪問速度遠遠大于硬盤的 訪問速度，這樣可以提高軟件加載動態(tài)函數(shù)庫的速度了。 5 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可執(zhí)行的 binary 檔案含有什么動態(tài)函式庫。 ldd [-vdr] [filename] 參數(shù)說明： –version 打印ldd的版本號 -v –verbose 打印所有信息，例如包括符號的版本信息 -d –data-relocs 執(zhí)行符號重部署，并報告缺少的目標對象(只對ELF格式適用) -r –function-relocs 對目標對象和函數(shù)執(zhí)行重新部署，并報告缺少的目標對象和函數(shù)(只對ELF格式適用) –help 用法信息。 如果命令行中給定的庫名字包含’/'，這個程序的libc5版本將使用它作為庫名字;否則它將在標準位置搜索庫。運行一個當前目錄下的共享庫，加前綴”./”。
ps：這里介紹的只是關(guān)于linux下動態(tài)庫和靜態(tài)庫的基本知識，只要學(xué)就能會。但是個人認為庫的高明之處在其接口設(shè)計的合理性和可擴展性，要符合通用的習(xí)慣等等，認為 《C語言接口與實現(xiàn):創(chuàng)建可重用軟件的技術(shù)》能夠帶來這方面的更深的見解，當然這需要經(jīng)驗體會。 個人認為，好的接口除了常見的那些標準外，關(guān)鍵也應(yīng)該讓使用者以最小的代價理解并能最快的服務(wù)個人的工作中，在使用過程中逐步的了解自己需要的部分。
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