Linux環境下使用eclipse開發C++動態鏈接庫程序

Linux中也有類似windows中DLL的變成方法，只不過名稱不同而已。在Linux中，動態鏈接叫做Standard Object，生成的動態鏈接文件爲*.so。詳細請參考相關文檔。

開發環境：Eclipse 3.4.2

G++：4.3.2

1. 創建動態鏈接庫

（1）在Eclipse中創建新的C++工程

File->New->Project->C++->C++ Project，選擇Shared Library。

（2）創建源代碼文件

File->New->Source File，指定名稱爲shared.cc

（3）編寫源碼

/*
 * Test.cc
 *
 *  Created on: Oct 10, 2009
 *      Author: fify
 */
#include <iostream>
using namespace std;
void show()
{
	cout << "Shared Library." << endl;
}

編譯之後將在工程目錄下生成一個libshared.so文件，這就是我們要用的動態鏈接庫文件

2. 調用動態鏈接庫文件

（1）創建C++工程，選擇Executable類型工程

（2）添加Source File，並編寫源碼

//============================================================================
// Name        : Import.cpp
// Author      : Fify
// Version     :
// Copyright   : Fify copyleft
// Description : Hello World in C++, Ansi-style
//============================================================================
#include <iostream>
using namespace std;
void show();
int main()
{
	show();
	return 0;
}

（3）設置導入動態庫

Project->Properties->C/C++ Build->Settings->Tool Settings->GCC C++ Linker->Libraries

添加Libraries (-l): shared

添加Library search path (-L): {剛纔編譯生成的*.so文件路徑}

（4）編譯該項目

3. 運行含動態鏈接庫的程序

點擊運行，會出現以下錯誤：error while loading shared libraries: libShared.so: cannot open shared object file: No such file or directory ，因爲系統無法從默認位置找到動態鏈接庫文件。修改系統默認搜索鏈接庫的路徑，程序即可順利執行，輸出：

Shared Library.

Linux下5種動態庫運行時搜索路徑的方法：

衆所周知，Linux動態庫的默認搜索路徑是/lib和/usr/lib。動態庫被創建後，一般都複製到這兩個目錄中。當程序執行時需要某動態庫，並且該動態庫還未加載到內存中，則系統會自動到這兩個默認搜索路徑中去查找相應的動態庫文件，然後加載該文件到內存中，這樣程序就可以使用該動態庫中的函數，以及該動態庫的其它資源了。在Linux 中，動態庫的搜索路徑除了默認的搜索路徑外，還可以通過以下三種方法來指定。

方法一：在配置文件/etc/ld.so.conf中指定動態庫搜索路徑。

可以通過編輯配置文件/etc/ld.so.conf來指定動態庫的搜索路徑，該文件中每行爲一個動態庫搜索路徑。每次編輯完該文件後，都必須運行命令ldconfig使修改後的配置生效。我們通過例1來說明該方法。

例1：

我們通過以下命令用源程序pos_conf.c（見程序1）來創建動態庫 libpos.so，詳細創建過程請參考文[1]。

# gcc -c pos_conf.c
# gcc -shared -fPCI -o libpos.so pos_conf.o
#

#include <stdio.h>
           void pos()
           {
                  printf("/root/test/conf/lib/n");
           }
      程序1: pos_conf.c

接着通過以下命令編譯main.c（見程序2）生成目標程序pos。

# gcc -o pos main.c -L. -lpos
#

void pos();
          int main()
          {
               pos();
               return 0;
          }
      程序2: main.c

然後把庫文件移動到目錄/root/test/conf/lib中。

# mkdir -p /root/test/conf/lib
# mv libpos.so /root/test/conf/lib
#

最後編輯配置文件/etc/ld.so.conf，在該文件中追加一行"/root/test/conf/lib"。

運行程序pos試試。

# ./pos
./pos: error while loading shared libraries: libpos.so: cannot open shared object file: No such file or directory
#

出錯了，系統未找到動態庫libpos.so。找找原因，原來在編輯完配置文件/etc/ld.so.conf後，沒有運行命令ldconfig，所以剛纔的修改還未生效。我們運行ldconfig後再試試。

# ldconfig
# ./pos /root/test/conf/lib
#

程序pos運行成功，並且打印出正確結果。

方法二：通過環境變量LD_LIBRARY_PATH指定動態庫搜索路徑。

通過設定環境變量LD_LIBRARY_PATH也可以指定動態庫搜索路徑。當通過該環境變量指定多個動態庫搜索路徑時，路徑之間用冒號"："分隔。下面通過例2來說明本方法。

例2：

我們通過以下命令用源程序pos_env.c（見程序3）來創建動態庫libpos.so。

# gcc -c pos_env.c
# gcc -shared -fPCI -o libpos.so pos_env.o
#

#include <stdio.h>
          void pos()
          {
                printf("/root/test/env/lib/n");
          }
      程序3: pos_env.c

測試用的可執行文件pos可以使用例1中的得到的目標程序pos，不需要再次編譯。因爲pos_conf.c中的函數pos和pos_env.c中的函數pos 函數原型一致，且動態庫名相同，這就好比修改動態庫pos後重新創建該庫一樣。這也是使用動態庫的優點之一。

然後把動態庫libpos.so移動到目錄/root/test/conf/lib中。

# mkdir -p /root/test/env/lib
# mv libpos.so /root/test/env/lib
#

我們可以使用export來設置該環境變量，在設置該環境變量後所有的命令中，該環境變量都有效。

例如：

# export LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib
#

但本文爲了舉例方便，使用另一種設置環境變量的方法，既在命令前加環境變量設置，該環境變量只對該命令有效，當該命令執行完成後，該環境變量就無效了。如下述命令：

# LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos /root/test/env/lib
#

程序pos運行成功，並且打印的結果是"/root/test/env/lib"，正是程序pos_env.c中的函數pos的運行結果。因此程序pos搜索到的動態庫是/root/test/env/lib/libpos.so。

方法三：在編譯目標代碼時指定該程序的動態庫搜索路徑。

還可以在編譯目標代碼時指定程序的動態庫搜索路徑。這是通過gcc 的參數"-Wl,-rpath,"指定（如例3所示）。當指定多個動態庫搜索路徑時，路徑之間用冒號"："分隔。

例3：

我們通過以下命令用源程序pos.c（見程序4）來創建動態庫libpos.so。

# gcc -c pos.c
# gcc -shared -fPCI -o libpos.so pos.o
#

#include <stdio.h>
          void pos()
          {
                printf(".//n");
          }
      程序4: pos.c

因爲我們需要在編譯目標代碼時指定可執行文件的動態庫搜索路徑，所以需要用gcc命令重新編譯源程序main.c(見程序2)來生成可執行文件pos。

# gcc -o pos main.c -L. -lpos -Wl,-rpath,./
#

再運行程序pos試試。

# ./pos ./
#

程序pos運行成功，輸出的結果正是pos.c中的函數pos的運行結果。因此程序pos搜索到的動態庫是./libpos.so。

以上介紹了三種指定動態庫搜索路徑的方法，加上默認的動態庫搜索路徑/lib和/usr/lib，共五種動態庫的搜索路徑，那麼它們搜索的先後順序是什麼呢？

在介紹上述三種方法時，分別創建了動態庫./libpos.so、 /root/test/env/lib/libpos.so和/root/test/conf/lib/libpos.so。我們再用源程序 pos_lib.c（見程序5）來創建動態庫/lib/libpos.so，用源程序pos_usrlib.c（見程序6）來創建動態庫 /usr/lib/libpos.so。

#include <stdio.h>
           void pos()
           {
                   printf("/lib/n");
           }
      程序5: pos_lib.c

#include <stdio.h>
          void pos()
          {
                 printf("/usr/lib/n");
          }
      程序6: pos_usrlib.c

這樣我們得到五個動態庫libpos.so，這些動態庫的名字相同，且都包含相同函數原型的公用函數pos。但存儲的位置不同和公用函數pos 打印的結果不同。每個動態庫中的公用函數pos都輸出該動態庫所存放的位置。這樣我們可以通過執行例3中的可執行文件pos得到的結果不同獲知其搜索到了哪個動態庫，從而獲得第1個動態庫搜索順序，然後刪除該動態庫，再執行程序pos，獲得第2個動態庫搜索路徑，再刪除第2個被搜索到的動態庫，如此往復，將可得到Linux搜索動態庫的先後順序。程序pos執行的輸出結果和搜索到的動態庫的對應關係如表1所示：

程序pos輸出結果使用的動態庫對應的動態庫搜索路徑指定方式
./ ./libpos.so 編譯目標代碼時指定的動態庫搜索路徑
/root/test/env/lib /root/test/env/lib/libpos.so 環境變量LD_LIBRARY_PATH指定的動態庫搜索路徑
/root/test/conf/lib /root/test/conf/lib/libpos.so 配置文件/etc/ld.so.conf中指定的動態庫搜索路徑
/lib /lib/libpos.so 默認的動態庫搜索路徑/lib
/usr/lib /usr/lib/libpos.so 默認的動態庫搜索路徑/usr/lib
表1: 程序pos輸出結果和動態庫的對應關係
創建各個動態庫，並放置在相應的目錄中。測試環境就準備好了。執行程序pos，並在該命令行中設置環境變量LD_LIBRARY_PATH。

# LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos ./
#

根據程序pos的輸出結果可知，最先搜索的是編譯目標代碼時指定的動態庫搜索路徑。然後我們把動態庫./libpos.so刪除了，再運行上述命令試試。

# rm libpos.so
        rm: remove regular file `libpos.so'? y
      # LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos /root/test/env/lib
      #

根據程序pos的輸出結果可知，第2個動態庫搜索的路徑是環境變量LD_LIBRARY_PATH指定的。我們再把/root/test/env/lib/libpos.so刪除，運行上述命令。

# rm /root/test/env/lib/libpos.so
        rm: remove regular file `/root/test/env/lib/libpos.so'? y
      # LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos /root/test/conf/lib
      #

第3個動態庫的搜索路徑是配置文件/etc/ld.so.conf指定的路徑。刪除動態庫/root/test/conf/lib/libpos.so後再運行上述命令。

# rm /root/test/conf/lib/libpos.so
        rm: remove regular file `/root/test/conf/lib/libpos.so'? y
      # LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos /lib
      #

第4個動態庫的搜索路徑是默認搜索路徑/lib。我們再刪除動態庫/lib/libpos.so，運行上述命令。

# rm /lib/libpos.so
        rm: remove regular file `/lib/libpos.so'? y
      # LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos /usr/lib
      #

最後的動態庫搜索路徑是默認搜索路徑/usr/lib。

綜合以上結果可知，動態庫的搜索路徑搜索的先後順序是：

1.編譯目標代碼時指定的動態庫搜索路徑；

2.環境變量LD_LIBRARY_PATH指定的動態庫搜索路徑；

3.配置文件/etc/ld.so.conf中指定的動態庫搜索路徑；

4.默認的動態庫搜索路徑/lib；

5.默認的動態庫搜索路徑/usr/lib。

在上述1、2、3指定動態庫搜索路徑時，都可指定多個動態庫搜索路徑，其搜索的先後順序是按指定路徑的先後順序搜索的。對此本文不再舉例說明，有興趣的讀者可以參照本文的方法驗證。

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