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linux靜態庫和動態庫分析
摘要: 本文介紹linux下的庫,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。
關鍵詞: Linux 靜態庫 動態庫
Abstract:
Key words :

    1.什么是庫

  在windows平臺和linux平臺下都大量存在著庫。

  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。

  由于windows和linux的本質不同,因此二者庫的二進制是不兼容的。

  本文僅限于介紹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)。

  二者的不同點在于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,可以復用的代碼,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,那么在內存里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

  靜態庫的后綴是.a,它的產生分兩步

  Step 1.由源文件編譯生成一堆.o,每個.o里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

  動態庫的后綴是.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,有沒有什么規范

  在linux下,庫文件一般放在/usr/lib /lib下,

  靜態庫的名字一般為libxxxx.a,其中xxxx是該lib的名稱

  動態庫的名字一般為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命令依賴于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)

  對于elf格式的可執行程序,是由ld-linux.so*來完成的,它先后搜索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目錄找到庫文件后將其載入內存

  8.在新安裝一個庫之后如何讓系統能夠找到他

  如果安裝在/lib或者/usr/lib下,那么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

  我們通常把一些公用函數制作成函數庫,供其它程序使用。函數庫分為靜態庫和動態庫兩種。靜態庫在程序編譯時會被連接到目標代碼中,程序運行時將不再需要該靜態庫。動態庫在程序編譯時并不會被連接到目標代碼中,而是在程序運行是才被載入,因此在程序運行時還需要動態庫存在。本文主要通過舉例來說明在Linux中如何創建靜態庫和動態庫,以及使用它們。在創建函數庫前,我們先來準備舉例用的源程序,并將函數庫的源程序編譯成.o文件。
 

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