linux下的共享庫(動態庫)和靜態庫

1.什麼是庫
在windows平臺和linux平臺下都大量存在着庫。
本質上來說庫是一種可執行代碼的二進制形式,可以被操作系統載入內存執行。
由於windows和linux的本質不同,因此二者庫的二進制是不兼容的。
本文僅限於介紹linux下的庫。


2.庫的種類
linux下的庫有兩種:靜態庫和共享庫(動態庫)。
二者的不同點在於代碼被載入的時刻不同。
靜態庫的代碼在編譯過程中已經被載入可執行程序,因此體積較大。
共享庫的代碼是在可執行程序運行時才載入內存的,在編譯過程中僅簡單的引用,因此代碼體積較小。


3.庫存在的意義
庫是別人寫好的現有的,成熟的,可以複用的代碼,你可以使用但要記得遵守許可協議。
現實中每個程序都要依賴很多基礎的底層庫,不可能每個人的代碼都從零開始,因此庫的存在意義非同尋常。
共享庫的好處是,不同的應用程序如果調用相同的庫,那麼在內存裏只需要有一份該共享庫的實例。


4.庫文件是如何產生的在linux下
靜態庫的後綴是.a,它的產生分兩步
Step 1.由源文件編譯生成一堆.o,每個.o裏都包含這個編譯單元的符號表
Step 2.ar命令將很多.o轉換成.a,成文靜態庫
動態庫的後綴是.so,它由gcc加特定參數編譯產生。
例如:

$ gcc -fPIC -c *.c $ gcc -shared -Wl,-soname, libfoo.so.1 -o libfoo.so.1.0 *.


5.庫文件是如何命名的,有沒有什麼規範
在linux下,庫文件一般放在/usr/lib /lib下,
靜態庫的名字一般爲libxxxx.a,其中xxxx是該lib的名稱
動態庫的名字一般爲libxxxx.so.major.minor,xxxx是該lib的名稱,major是主版本號, minor是副版本號


6.如何知道一個可執行程序依賴哪些庫
ldd命令可以查看一個可執行程序依賴的共享庫,
例如
# ldd /bin/lnlibc.so.6
=> /lib/libc.so.6 (0×40021000)
/lib/ld-linux.so.2
=> /lib/ld- linux.so.2 (0×40000000)
可以看到ln命令依賴於libc庫和ld-linux庫


7.可執行程序在執行的時候如何定位共享庫文件
當系統加載可執行代碼時候,能夠知道其所依賴的庫的名字,但是還需要知道絕對路徑
此時就需要系統動態載入器(dynamic linker/loader)
對於elf格式的可執行程序,是由ld-linux.so*來完成的,它先後搜索elf文件的
 DT_RPATH段—環境變量LD_LIBRARY_PATH—/etc/ld.so.cache文件列表—/lib/,/usr/lib目錄找到庫文件後將其載入內存


8.在新安裝一個庫之後如何讓系統能夠找到他
如果安裝在/lib或者/usr/lib下,那麼ld默認能夠找到,無需其他操作。
如果安裝在其他目錄,需要將其添加到/etc/ld.so.cache文件中,步驟如下
1.編輯/etc/ld.so.conf文件,加入庫文件所在目錄的路徑
2.運行ldconfig,該命令會重建/etc/ld.so.cache文件

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