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Linux下的静态库、动态库和动态加载库

Linux库类型

Linux下可以创建两种类型的库:

(.a) (.so)

命名约定

库需要以 lib 作为开头，而在指定链接命令行参数时，却无需包含开头和扩展名，例如：

gcc src-file.c -lm -lpthread

这个例子中，链接了 libmath.a 和 libpthread.a

静态库(.a)

生成静态库的方法如下：

编译object文件。例如： cc -Wall -c ctest1.c ctest2.c ，该命令会生成 ctest1.o 和 ctest2.o (其中 -Wall 表示编译时输出警告)。
创建库文件。例如： ar -cvq libctest.a ctest1.o ctest2.o 。该命令会得到一个 libctest.a 文件
可以通过 ar -t 查看 .a 文件中包含哪些 .o 。所以，实际上 ar 就是一个打包命令，类似 tar
构建符号表。 ranlib libctest.a 用于为 .a 创建符号表。有些ar命令实际上已经集成了 ranlib 的功能

.a 文件与windows下的 .lib 是相同的概念。

动态库(.so)

生成动态库的方法如下：

编译object文件时使用 -fPIC 选项：

gcc -Wall -fPIC -c *.c

这个选项的目的是让编译器生成地址无关(position independent)的代码，这是因为，动态库是在运行期间链接的，变量和函数的偏移量是事先不知道的，需要链接以后根据 offset 进行地址重定向。

使用 -shared 链接

gcc -shared -Wl,-soname,libctest.so.1 -o libctest.so.1.0 *.o

-shared 选项是让动态库得以在运行期间被动态链接; -Wl,options 是设置传递给 ld(链接器) 的参数，在上面的例子中，当链接器在链接 .o 时会执行 ld -soname ibctest.so.1

创建软链

上面的命令将最终输出一个动态库 libctest.so.1.0 ，而出于习惯，会创建两个软链:

mv libctest.so.1.0 /opt/lib ln -sf /opt/lib/libctest.so.1.0 /opt/lib/libctest.so.1 ln -sf /opt/lib/libctest.so.1.0 /opt/lib/libctest.so

libctest.so 用于在编译期间使用 -lctest 让编译器找到动态库，而 libctest.so.1 用于在运行期间链接

gcc -Wall -I/path/to/include-files -L/path/to/libraries prog.c -lctest -o prog

查看依赖

使用 ldd 命令来查看程序对动态库的依赖。例如：

ldd prog  libctest.so.1 => /opt/lib/libctest.so.1 (0x00002aaaaaaac000) libc.so.6 => /lib64/tls/libc.so.6 (0x0000003aa4e00000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003aa4c00000)

obj文件

obj文件的格式和组成可能是系统差异性的一大体现，比如 windows 下的 PE 、 linux 和一些 unix 下的 elf 、 macos 的 mach-o 、 aix 下的 xcoff 。

查看obj文件的符号表信息，可以通过 nm objdump readelf 等方法。

运行期间查找动态库

运行期间，系统需要知道到哪里去查找动态库，这是通过 /etc/ld.so.conf 配置的。 ldconfig 用于配置运行时动态库查找路径，实际是更新/etc/ld.so.cache。另外一些环境变量也可以影响查找：(Linux/Solaris: LD_LIBRARY_PATH , SGI: LD_LIBRARYN32_PATH , AIX: LIBPATH , Mac OS X: DYLD_LIBRARY_PATH , HP-UX: SHLIB_PATH )