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Linux動態庫(.so)搜索路徑

眾所周知,Linux動態庫的默認搜索路徑是/lib和/usr/lib。動態庫被創建后,一般都復制到這兩個目錄中。當程序執行時需要某動態庫, 并且該 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,然后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,該文件中每行為一個動態庫搜索路徑。每次編輯完該文件后,都必須運行命令ldconfig使修改后的配置生效。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

接著通過以下命令編譯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

然后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
           #

最后編輯配置文件/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后,沒有運行命令ldconfig,所以剛才的修改還未生效。我們運行ldconfig后再試試。

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

程序pos運行成功,并且打印出正確結果。

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。因為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后重新創建該庫一樣。這也是使用動態庫的優點之一。

然后把動態庫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,在設置該環境變量后所有的命令中,該環境變量都有效。

例如:

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

但本文為了舉例方便,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,當該命令執行完成后,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,并且打印的結果是"/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

因為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,那么它們搜索的先后順序是什么呢?

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,然后刪除該動態庫,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搜索動態庫的先后順序。程序pos執行的輸出結果和搜索到的動態庫的對應關系如表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系

創建各個動態庫,并放置在相應的目錄中。測試環境就準備好了。執行程序pos,并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。然后我們把動態庫./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后再運行上述命令。

# 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
          #

最后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后順序是:

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,其搜索的先后順序是按指定路徑的先后順序搜索的。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。

posted on 2012-11-06 18:51 大龍 閱讀(253) 評論(0)  編輯 收藏 引用

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