大家都知道,在
WINDOWS系統(tǒng)中有很多的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(以.DLL為后綴的文件,DLL即Dynamic Link
Library)。這種動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),和靜態(tài)函數(shù)庫(kù)不同,它里面的函數(shù)并不是執(zhí)行程序本身的一部分,而是根據(jù)執(zhí)行程序需要按需裝入,同時(shí)其執(zhí)行代碼可在多個(gè)
執(zhí)行程序間共享,節(jié)省了空間,提高了效率,具備很高的靈活性,得到越來(lái)越多程序員和用戶的青睞。那么,在LINUX系統(tǒng)中有無(wú)這樣的函數(shù)庫(kù)呢?
答案是肯定的,LINUX的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)不僅有,而且為數(shù)不少。在/lib目錄下,就有許多以.so作后綴的文件,這就是LINUX系統(tǒng)應(yīng)用的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),
只不過(guò)與WINDOWS叫法不同,它叫so,即Shared Object,共享對(duì)象。(在LINUX下,靜態(tài)函數(shù)庫(kù)是以.a作后綴的)
X-WINDOW作為L(zhǎng)INUX下的標(biāo)準(zhǔn)圖形窗口界面,它本身就采用了很多的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(在/usr/X11R6/lib目錄下),以方便程序間的共享,
節(jié)省占用空間。著名的APACHE網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器,也采用了動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),以便擴(kuò)充程序功能。你只需將PHP動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)拷到其共享目錄,修改一下配置,
APACHE就可以支持PHP網(wǎng)頁(yè)了。如果你愿意,可以自己編寫動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),讓APACHE支持你自己定義的網(wǎng)頁(yè)格式。這就是動(dòng)態(tài)鏈接的好處。 |
1、LINUX下動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的創(chuàng)建 |
在LINUX系統(tǒng)下,創(chuàng)建動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)是件再簡(jiǎn)單不過(guò)的事情。只要在編譯函數(shù)庫(kù)源程序時(shí)加上-shared選項(xiàng)即可,這樣所生成的執(zhí)行程序即為動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。從某種意義上來(lái)說(shuō),動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)也是一種執(zhí)行程序。按一般規(guī)則,程序名應(yīng)帶.so后綴。下面舉個(gè)例子說(shuō)說(shuō)。 |
我準(zhǔn)備編寫兩個(gè)函數(shù),一個(gè)用于查詢當(dāng)前日期getdate,一個(gè)用于查詢當(dāng)前時(shí)間gettime,并將這兩個(gè)函數(shù)存于動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)my.so中。為此,需要做以下幾項(xiàng)工作。 |
1.1 編寫用戶接口文件datetime.h,內(nèi)容如下(每行前面的數(shù)字為行號(hào)): |
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1 /* datetime.h : 縱橫軟件制作中心雨亦奇編寫, 2001-06-28. */ |
15 /* 時(shí)間結(jié)構(gòu) */ |
23 /* 函數(shù)原型說(shuō)明 */ |
26 int (*getdate)(DATETYPE *d); |
28 int getdate(DATETYPE *d); |
32 int (*gettime)(TIMETYPE *t); |
34 int gettime(TIMETYPE *t); |
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這個(gè)用戶接口文件中,先定義了日期與時(shí)間結(jié)構(gòu),接著定義一下函數(shù)的原型。動(dòng)態(tài)函數(shù)與靜態(tài)函數(shù)的原型說(shuō)明不同的是,動(dòng)態(tài)函數(shù)應(yīng)使用(*函數(shù)名)的形式,以便引用其指針。若要引用文件中的動(dòng)態(tài)函數(shù)說(shuō)明,用戶應(yīng)該定義一下SHARED宏,這樣才能使用。 |
---------------------------------------------------------------------- |
1 /* getdate.c : 縱橫軟件制作中心雨亦奇編寫, 2001-06-28. */ |
6 int getdate(DATETYPE *d) |
13 d->year=tm->tm_year+1900; |
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在getdate函數(shù)中,先調(diào)用time取得以秒計(jì)的系統(tǒng)時(shí)間,再用localtime函數(shù)轉(zhuǎn)換一下時(shí)間結(jié)構(gòu),最后調(diào)整得到正確的日期。 |
---------------------------------------------------------------------- |
1 /* gettime.c : 縱橫軟件制作中心雨亦奇編寫, 2001-06-28. */ |
6 int gettime(TIMETYPE *t) |
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gettime函數(shù)與getdate函數(shù)相仿,先用time函數(shù)取得以秒計(jì)的系統(tǒng)時(shí)間,再用localtime函數(shù)轉(zhuǎn)換一下時(shí)間結(jié)構(gòu),最后返回當(dāng)前的時(shí)間(不需調(diào)整)。 |
1.4 編寫維護(hù)文件makefile-lib,內(nèi)容如下: |
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1 # makefile-lib : 縱橫軟件制作中心雨亦奇編寫, 2001-06-28. |
5 SRC = getdate.c gettime.c |
15 # 動(dòng)態(tài)函數(shù)庫(kù)(my.so)生成 |
17 cc -shared -o $@ $(TGT) |
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編寫維護(hù)文件的目的,在于方便程序員維護(hù)程序,尤其是維護(hù)比較大的工程項(xiàng)目。一個(gè)素質(zhì)良好的程序員應(yīng)該學(xué)會(huì)熟練地編寫維護(hù)文件makefile。定義了文
件間的依賴關(guān)系后,一旦源文件發(fā)生變化,僅需make一下,其目標(biāo)文件維護(hù)代碼會(huì)自動(dòng)執(zhí)行,從而自動(dòng)更新目標(biāo)文件,減少了許多工作量。注意:
每行維護(hù)代碼必須以TAB(跳格鍵)開(kāi)始,不是的話make時(shí)將出錯(cuò)。 |
本維護(hù)文件第1行是注釋行,以#號(hào)開(kāi)頭;文件第3行定義所有需要維護(hù)的函數(shù)庫(kù);第5行定義相關(guān)源程序文件;第7行定義目標(biāo)文件;第9-10行說(shuō)明所有源程
序依賴于datetime.h頭文件,并有相應(yīng)維護(hù)代碼,即touch一下,更新一下源文件的時(shí)間;第12-13行定義.o文件依賴于相應(yīng)的.c文件,并
指定了維護(hù)代碼,即用cc編譯一下;第16-17行定義共享庫(kù)my.so依賴的目標(biāo)文件,維護(hù)代碼中用-shared編譯選項(xiàng),以生成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)
my.so。 |
1.5 運(yùn)行make -f makefile-lib 命令 |
make運(yùn)行后,動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)my.so就產(chǎn)生了,我們就可以在程序中調(diào)用了。如果想讓系統(tǒng)所有用戶都可以使用,則應(yīng)以root用戶登錄系統(tǒng),將這個(gè)庫(kù)拷貝
到/lib目錄下(命令:cp my.so /lib),或者在/lib目錄下建個(gè)符號(hào)連接即可(命令:ln -s `pwd`/my.so
/lib)。 |
2、LINUX下動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的使用 |
LINUX下使用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),源程序需要包含dlfcn.h頭文件,此文件定義了調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的函數(shù)的原型。下面詳細(xì)說(shuō)明一下這些函數(shù)。 |
原型為: const char *dlerror(void); |
當(dāng)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)操作函數(shù)執(zhí)行失敗時(shí),dlerror可以返回出錯(cuò)信息,返回值為NULL時(shí)表示操作函數(shù)執(zhí)行成功。 |
原型為: void *dlopen (const char *filename, int flag); |
dlopen用于打開(kāi)指定名字(filename)的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),并返回操作句柄。 |
filename: 如果名字不以/開(kāi)頭,則非絕對(duì)路徑名,將按下列先后順序查找該文件。 |
(1) 用戶環(huán)境變量中的LD_LIBRARY值; |
(2) 動(dòng)態(tài)鏈接緩沖文件/etc/ld.so.cache |
flag表示在什么時(shí)候解決未定義的符號(hào)(調(diào)用)。取值有兩個(gè): |
1) RTLD_LAZY : 表明在動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的函數(shù)代碼執(zhí)行時(shí)解決。 |
2) RTLD_NOW : 表明在dlopen返回前就解決所有未定義的符號(hào),一旦未解決,dlopen將返回錯(cuò)誤。 |
dlopen調(diào)用失敗時(shí),將返回NULL值,否則返回的是操作句柄。 |
2.1.3 dlsym : 取函數(shù)執(zhí)行地址 |
原型為: void *dlsym(void *handle, char *symbol); |
dlsym根據(jù)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)操作句柄(handle)與符號(hào)(symbol),返回符號(hào)對(duì)應(yīng)的函數(shù)的執(zhí)行代碼地址。由此地址,可以帶參數(shù)執(zhí)行相應(yīng)的函數(shù)。 |
如程序代碼: void (*add)(int x,int y); /* 說(shuō)明一下要調(diào)用的動(dòng)態(tài)函數(shù)add */ |
add=dlsym("xxx.so","add"); /* 打開(kāi)xxx.so共享庫(kù),取add函數(shù)地址 */ |
add(89,369); /* 帶兩個(gè)參數(shù)89和369調(diào)用add函數(shù) */ |
2.1.4 dlclose : 關(guān)閉動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù) |
原型為: int dlclose (void *handle); |
dlclose用于關(guān)閉指定句柄的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),只有當(dāng)此動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的使用計(jì)數(shù)為0時(shí),才會(huì)真正被系統(tǒng)卸載。 |
2.2 在程序中使用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)函數(shù) |
下面的程序裝載了動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)my.so,并用getdate,gettime取得當(dāng)前日期與時(shí)間后輸出。 |
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1 /************************************/ |
3 /* 功能描述: 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)應(yīng)用示范程序 */ |
4 /* 程序編寫: 縱橫軟件制作中心雨亦奇 */ |
5 /* 編寫時(shí)間: 2001-06-28 */ |
6 /************************************/ |
8 #include "stdio.h" /* 包含標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出文件 */ |
10 #include "dlfcn.h" /* 包含動(dòng)態(tài)鏈接功能接口文件 */ |
11 #define SOFILE "./my.so" /* 指定動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)名稱 */ |
13 #define SHARED /* 定義宏,確認(rèn)共享,以便引用動(dòng)態(tài)函數(shù) */ |
14 #include "datetime.h" /* 包含用戶接口文件 */ |
23 puts("動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)應(yīng)用示范"); |
25 dp=dlopen(SOFILE,RTLD_LAZY); /* 打開(kāi)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù) */ |
27 if (dp==NULL) /* 若打開(kāi)失敗則退出 */ |
29 fputs(dlerror(),stderr); |
33 getdate=dlsym(dp,"getdate"); /* 定位取日期函數(shù) */ |
35 error=dlerror(); /* 檢測(cè)錯(cuò)誤 */ |
36 if (error) /* 若出錯(cuò)則退出 */ |
42 getdate(&d); /* 調(diào)用此共享函數(shù) */ |
43 printf("當(dāng)前日期: %04d-%02d-%02d\n",d.year,d.mon,d.day); |
45 gettime=dlsym(dp,"gettime"); /* 定位取時(shí)間函數(shù) */ |
47 error=dlerror(); /* 檢測(cè)錯(cuò)誤 */ |
48 if (error) /* 若出錯(cuò)則退出 */ |
54 gettime(&t); /* 調(diào)用此共享函數(shù) */ |
55 printf("當(dāng)前時(shí)間: %02d:%02d:%02d\n",t.hour,t.min,t.sec); |
57 dlclose(dp); /* 關(guān)閉共享庫(kù) */ |
---------------------------------------------------------------------- |
第8行: 包含標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出頭文件,因?yàn)槌绦蛑惺褂昧藀rintf,puts,fputs等標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出函數(shù),需要讓編譯器根據(jù)頭文件中函數(shù)的原型,檢查一下語(yǔ)法; |
第10-11行: 包含動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)功能頭文件,并定義動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)名稱; |
第13-14行: 定義宏SHARED以便引用14行的頭文件datetime.h中的動(dòng)態(tài)函數(shù)說(shuō)明; |
第25行: 用dlopen打開(kāi)SOFILE共享庫(kù),返回句柄dp; |
第27-31行: 檢測(cè)dp是否為空,為空則顯示錯(cuò)誤后退出; |
第33行: 用dlsym取得getdate函數(shù)動(dòng)態(tài)地址; |
第35-40行: 如果dlerror返回值不為空,則dlsym執(zhí)行出錯(cuò),程序顯示錯(cuò)誤后退出; |
第42-43行: 執(zhí)行g(shù)etdate調(diào)用,輸出當(dāng)前日期; |
第45行: 用dlsym取得gettime函數(shù)動(dòng)態(tài)地址; |
第47-52行: 如果dlerror返回值不為空,則dlsym執(zhí)行出錯(cuò),程序顯示錯(cuò)誤后退出; |
第54-55行: 執(zhí)行g(shù)ettime調(diào)用,輸出當(dāng)前時(shí)間; |
第57行: 用dlclose關(guān)閉dp所指示的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù); |
維護(hù)文件makefile內(nèi)容如下: |
---------------------------------------------------------------------- |
1 # makefile : 縱橫軟件制作中心雨亦奇編寫, 2001-06-28. |
12 # 動(dòng)態(tài)庫(kù)應(yīng)用示范程序 |
14 cc -rdynamic -s -o $@ $(DYTGT) -ldl |
---------------------------------------------------------------------- |
第9-10行: 定義.o文件依賴于.c文件,維護(hù)代碼為“cc -c 變動(dòng)的源文件名”; |
第13-14行: 定義dy依賴于變量DYTGT指示的值,維護(hù)代碼中采用-rdynamic選項(xiàng)以指定輸出文件為動(dòng)態(tài)鏈接的方式,選項(xiàng)-s指定刪除目標(biāo)文件中的符號(hào)表,最后的選項(xiàng)-ldl則指示裝配程序ld需要裝載dl函數(shù)庫(kù)。 |
運(yùn)行make后將產(chǎn)生執(zhí)行文件dy,運(yùn)行后將產(chǎn)生如下類似信息: |
動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)應(yīng)用示范 |
當(dāng)前時(shí)間: 10:06:21 |
當(dāng)刪除my.so文件時(shí),將出現(xiàn)以下信息: |
動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)應(yīng)用示范 |
my.so: cannot open shared object file: 文件或目錄不存在 |
LINUX創(chuàng)建與使用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)并不是一件難事。 |
編譯函數(shù)源程序時(shí)選用-shared選項(xiàng)即可創(chuàng)建動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),注意應(yīng)以.so后綴命名,最好放到公用庫(kù)目錄(如/lib,/usr/lib等)下面,并要寫好用戶接口文件,以便其它用戶共享。 |
使用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),源程序中要包含dlfcn.h頭文件,寫程序時(shí)注意dlopen等函數(shù)的正確調(diào)用,編譯時(shí)要采用-rdynamic選項(xiàng)與-ldl選項(xiàng),以產(chǎn)生可調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的執(zhí)行代碼。 |
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