Linux中.a,.la,.o,.so文件的意義和編程實現

linux下文件的類型是不依賴于其后綴名的，但一般來講：
.o,是目標文件,相當于windows中的.obj文件
.so 為共享庫,是shared object,用于動態連接的,和dll差不多
.a為靜態庫,是好多個.o合在一起,用于靜態連接
.la為libtool自動生成的一些共享庫，vi編輯查看，主要記錄了一些配置信息。可以用如下命令查看*.la文件的格式   $file *.la
      *.la: ASCII English text
所以可以用vi來查看其內容。
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創建.a庫文件和.o庫文件：
[yufei@localhost perl_c2]$ pwd
/home/yufei/perl_c2

[yufei@localhost perl_c2]$ cat mylib.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void hello(){
        printf("success call from perl to c library\n");
}
[yufei@localhost perl_c2]$ cat mylib.h
extern void hello();

[yufei@localhost perl_c2]$ gcc -c mylib.c
[yufei@localhost perl_c2]$ dir
mylib.c  mylib.h  mylib.o
[yufei@localhost perl_c2]$ ar -r mylib.a mylib.o
ar: 正在創建 mylib.a
[yufei@localhost perl_c2]$ dir
mylib.a  mylib.c  mylib.h  mylib.o

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動態鏈接庫*.so的編譯與使用- -
                                     

動態庫*.so在linux下用c和c++編程時經常會碰到，最近在網站找了幾篇文章介紹動態庫的編譯和鏈接，總算搞懂了這個之前一直不太了解得東東，這里做個筆記，也為其它正為動態庫鏈接庫而苦惱的兄弟們提供一點幫助。
1、動態庫的編譯

下面通過一個例子來介紹如何生成一個動態庫。這里有一個頭文件：so_test.h，三個.c文件：test_a.c、test_b.c、test_c.c，我們將這幾個文件編譯成一個動態庫：libtest.so。

so_test.h：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void test_a();
void test_b();
void test_c();

test_a.c：

#include "so_test.h"
void test_a()
{
    printf("this is in test_a...\n");
}

test_b.c：

#include "so_test.h"
void test_b()
{
    printf("this is in test_b...\n");
}

test_c.c：

#include "so_test.h"
void test_c()
{
    printf("this is in test_c...\n");
}

將這幾個文件編譯成一個動態庫：libtest.so
$ gcc test_a.c test_b.c test_c.c -fPIC -shared -o libtest.so

2、動態庫的鏈接

在1、中，我們已經成功生成了一個自己的動態鏈接庫libtest.so，下面我們通過一個程序來調用這個庫里的函數。程序的源文件為：test.c。
test.c：

#include "so_test.h"
int main()
{
    test_a();
    test_b();
    test_c();
    return 0;

}
l         將test.c與動態庫libtest.so鏈接生成執行文件test：
$ gcc test.c -L. -ltest -o test

l         測試是否動態連接，如果列出libtest.so，那么應該是連接正常了

$ ldd test
l         執行test，可以看到它是如何調用動態庫中的函數的。
3、編譯參數解析
最主要的是GCC命令行的一個選項:
          -shared 該選項指定生成動態連接庫（讓連接器生成T類型的導出符號表，有時候也生成弱連接W類型的導出符號），不用該標志外部程序無法連接。相當于一個可執行文件

l         -fPIC：表示編譯為位置獨立的代碼，不用此選項的話編譯后的代碼是位置相關的所以動態載入時是通過代碼拷貝的方式來滿足不同進程的需要，而不能達到真正代碼段共享的目的。

l         -L.：表示要連接的庫在當前目錄中

l         -ltest：編譯器查找動態連接庫時有隱含的命名規則，即在給出的名字前面加上lib，后面加上.so來確定庫的名稱

l         LD_LIBRARY_PATH：這個環境變量指示動態連接器可以裝載動態庫的路徑。

l         當然如果有root權限的話，可以修改/etc/ld.so.conf文件，然后調用 /sbin/ldconfig來達到同樣的目的，不過如果沒有root權限，那么只能采用輸出LD_LIBRARY_PATH的方法了。
4、注意
      調用動態庫的時候有幾個問題會經常碰到，有時，明明已經將庫的頭文件所在目錄 通過 “-I” include進來了，庫所在文件通過“-L”參數引導，并指定了“-l”的庫名，但通過ldd命令察看時，就是死活找不到你指定鏈接的so文件，這時你要作的就是通過修改LD_LIBRARY_PATH或者/etc/ld.so.conf文件來指定動態庫的目錄。通常這樣做就可以解決庫無法鏈接的問題了。

makefile里面怎么正確的編譯和連接生成.so庫文件，然后又是在其他程序的makefile里面如何編譯和連接才能調用這個庫文件的函數????
答:
       你需要告訴動態鏈接器、加載器ld.so在哪里才能找到這個共享庫,可以設置環境變量把庫的路徑添加到庫目錄/lib和/usr/lib，LD_LIBRARY_PATH=$(pwd),這種方法采用命令行方法不太方便,一種替代方法
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^注釋^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
LD_LIBRARY_PATH可以在/etc/profile還是 ~/.profile還是 ./bash_profile里設置，或者.bashrc里，

改完后運行source /etc/profile或 . /etc/profile
更好的辦法是添入/etc/ld.so.conf, 然后執行 /sbin/ldconfig

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^注釋^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
是把庫路徑添加到/etc/ld.so.conf，然后以root身份運行ldconfig
      也可以在連接的時候指定文件路徑和名稱 -I  -L.

      GCC=gcc
CFLAGS=-Wall -ggdb -fPIC
#CFLAGS=
all: libfunc test
libfunc:func.o func1.o
        $(GCC) -shared -Wl,-soname,libfunc.so.1 -o libfunc.so.1.1 $<
        ln -sf libfunc.so.1.1 libfunc.so.1
        ln -sf libfunc.so.1 libfunc.so
***********************************************注釋************************************************
ln -s是用來創建軟鏈接，也就相當于windows中的快捷方式，在當前目錄中創建上一級目錄中的文件ttt的命名為ttt2軟鏈接的命令是ln -s ../ttt ttt2,如果原文件也就是ttt文件刪除的話，ttt2也變成了空文件。
ln -d是用來創建硬鏈接，也就相當于windows中文件的副本，當原文件刪除的時候，并不影響“副本”的內容。

編譯目標文件時使用gcc的-fPIC選項，產生與位置無關的代碼并能被加載到任何地址：
gcc –fPIC –g –c liberr.c –o liberr.o
使用gcc的-shared和-soname選項；
使用gcc的-Wl選項把參數傳遞給連接器ld；
使用gcc的-l選項顯示的連接C庫，以保證可以得到所需的啟動（startup）代碼，從而避免程序在使用不同的，可能不兼容版本的C庫的系統上不能啟動執行。
gcc –g –shared –Wl,-soname,liberr.so –o liberr.so.1.0.0 liberr.o –lc

建立相應的符號連接：
ln –s liberr.so.1.0.0 liberr.so.1;
ln –s liberr.so.1.0.0 liberr.so;

在MAKEFILE中：
$@
    表示規則中的目標文件集。在模式規則中，如果有多個目標，那么，"$@"就是匹配于目標中模式定義的集合。
$%
   僅當目標是函數庫文件中，表示規則中的目標成員名。例如，如果一個目標是"foo.a(bar.o)"，那么，"$%"就是"bar.o"，"$@"就是"foo.a"。如果目標不是函數庫文件（Unix下是[.a]，Windows下是[.lib]），那么，其值為空。
$<
    依賴目標中的第一個目標名字。如果依賴目標是以模式（即"%"）定義的，那么"$<"將是符合模式的一系列的文件集。注意，其是一個一個取出來的。
$?
    所有比目標新的依賴目標的集合。以空格分隔。
$^
    所有的依賴目標的集合。以空格分隔。如果在依賴目標中有多個重復的，那個這個變量會去除重復的依賴目標，只保留一份。
*********************************************注釋***********************************************************************
test: test.o libfunc
        $(GCC) -o test test.o -L. -lfunc
%.o:%.c
        $(GCC) -c $(CFLAGS) -o $@ $<
clean:
        rm -fr *.o
        rm -fr *.so*
        rm -fr test

要生成.so文件，cc要帶-shared 參數；要調用.so的文件，比如libfunc.so,可以在cc命令最后加上-lfunc，還要視情況加上-L/usr/xxx 指出libfunc.so的路徑；這樣，在你要編譯的源文件中就可以調用libfunc.so這個庫文件的函數.
       前面的都說的差不多了，最后提醒一下最好提供一個接口頭文件
       動態加載,用dlopen,dlclose,dlsym