基本概念

庫有動態與靜態兩種，動態通常用.so為后綴，靜態用.a為后綴。 例如：libhello.so libhello.a

為了在同一系統中使用不同版本的庫，可以在庫文件名后加上版本號為后綴,例如： libhello.so.1.0,由于程序連接默認以.so為文件后綴名。所以為了使用這些庫，通常使用建立符號連接的方式。

ln -s libhello.so.1.0 libhello.so.1
ln -s libhello.so.1 libhello.so

1、使用庫

當要使用靜態的程序庫時，連接器會找出程序所需的函數，然后將它們拷貝到執行文件，由于這種拷貝是完整的，所以一旦連接成功，靜態程序庫也就不再需要了。 然而，對動態庫而言，就不是這樣。動態庫會在執行程序內留下一個標記指明當程序執行時，首先必須載入這個庫。由于動態庫節省空間，linux下進行連接的 缺省操作是首先連接動態庫，也就是說，如果同時存在靜態和動態庫，不特別指定的話，將與動態庫相連接。

現在假設有一個叫hello的程序開發包，它提供一個靜態庫libhello.a 一個動態庫libhello.so,一個頭文件hello.h,頭文件中提供sayhello()這個函數

/* hello.h */
void sayhello();

另外還有一些說明文檔。

這一個典型的程序開發包結構 與動態庫連接 linux默認的就是與動態庫連接，下面這段程序testlib.c使用hello庫中的sayhello()函數

/*testlib.c*/
#include "hello.h"
int main()
{
    sayhello();
    return 0;
}

使用如下命令進行編譯

$gcc -c testlib.c -o testlib.o

用如下命令連接：

$gcc testlib.o -lhello -o testlib

連接時要注意，假設libhello.so 和libhello.a都在缺省的庫搜索路徑下/usr/lib下，如果在其它位置要加上-L參數。與靜態庫連接麻煩一些，主要是參數問題。還是上面的例 子：

$gcc testlib.o -o testlib -WI,-Bstatic -lhello

注：這個特別的”-WI,-Bstatic”參數，實際上是傳給了連接器ld. 指示它與靜態庫連接，如果系統中只有靜態庫當然就不需要這個參數了。如果要和多個庫相連接，而每個庫的連接方式不一樣，比如上面的程序既要和 libhello進行靜態連接，又要和libbye進行動態連接，其命令應為：

$gcc testlib.o -o testlib -WI,-Bstatic -lhello -WI,-Bdynamic -lbye

2、動態庫的路徑問題

為了讓執行程序順利找到動態庫，有三種方法：

1. 把庫拷貝到/usr/lib和/lib目錄下。
2. 在LD_LIBRARY_PATH環境變量中加上庫所在路徑。例如動態庫 libhello.so在/home/ting/lib目錄下，以bash為例，使用命令： $export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/ting/lib
3. 修改/etc/ld.so.conf文件，把庫所在的路徑加到文件末尾，并執行ldconfig刷新。這樣，加入的目錄下的所有庫文件都可見。

3、查看庫中的符號

有時候可能需要查看一個庫中到底有哪些函數，nm工具可以打印出庫中的涉及到的所有符號。庫既可以是靜態的也可以是動態的。nm列出的符號有很多， 常見的有三種，一種是在庫中被調用，但并沒有在庫中定義(表明需要其他庫支持)，用U表示；一種是庫中定義的函數，用T表示，這是最常見的；另外一種是所 謂的“弱態”符號，它們雖然在庫中被定義，但是可能被其他庫中的同名符號覆蓋，用W表示。例如，假設開發者希望知道上文提到的hello庫中是否引用了 printf():

$nm libhello.so | grep printf U

其中printf U表示符號printf被引用，但是并沒有在函數內定義，由此可以推斷，要正常使用hello庫，必須有其它庫支持，再使用ldd工具查看hello依賴于哪些庫：

$ldd hello
libc.so.6=>/lib/libc.so.6(0x400la000)
/lib/ld-linux.so.2=>/lib/ld-linux.so.2 (0x40000000)

從上面的結果可以繼續查看printf最終在哪里被定義，有興趣可以go on

4、生成庫

第一步要把源代碼編繹成目標代碼。以下面的代碼為例，生成上面用到的hello庫：

/* hello.c */
#include "hello.h"
void sayhello()
{
    printf("hello,world ");
}

用gcc編繹該文件，在編繹時可以使用任何合法的編繹參數，例如-g加入調試代碼等：

$gcc -c hello.c -o hello.o

1.連接成靜態庫 連接成靜態庫使用ar工具，其實ar是archive的意思

$ar cqs libhello.a hello.o

2.連接成動態庫 生成動態庫用gcc來完成，由于可能存在多個版本，因此通常指定版本號：

$gcc -shared -Wl,-soname,libhello.so.1 -o libhello.so.1.0 hello.o

另外再建立兩個符號連接：

$ln -s libhello.so.1.0 libhello.so.1
$ln -s libhello.so.1 libhello.so

這樣一個libhello的動態連接庫就生成了。最重要的是傳gcc -shared 參數使其生成是動態庫而不是普通執行程序。 -Wl 表示后面的參數也就是-soname,libhello.so.1直接傳給連接器ld進行處理。實際上，每一個庫都有一個soname，當連接器發現它正 在查找的程序庫中有這樣一個名稱，連接器便會將soname嵌入連結中的二進制文件內，而不是它正在運行的實際文件名，在程序執行期間，程序會查找擁有 soname名字的文件，而不是庫的文件名，換句話說，soname是庫的區分標志。這樣做的目的主要是允許系統中多個版本的庫文件共存，習慣上在命名庫 文件的時候通常與soname相同 libxxxx.so.major.minor 其中，xxxx是庫的名字，major是主版本號，minor 是次版本號

總結

通過對LINUX庫工作的分析，我們已經可以理解程序運行時如何去別的地方尋找“庫”。

附上針對這個工程的Makefile:

# xiejingquan@gmail.com
# export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:~/C/lib

BIN_DIR=bin
LIB_DIR=lib
INC_DIR=inc
SRC_DIR=src

BIN=${BIN_DIR}/testlib
LIB=${LIB_DIR}/libhello.a ${LIB_DIR}/libhello.so

CC=gcc
AR=ar
DOC=doxygen

CFLAGS=-g -Wall -c -Iinc
LFLAGS=-lhello -L${LIB_DIR} -o
ARFLAGS=cqs
SOFLAGS=-shared -Wl,-soname,

all: ${BIN}

lib: ${LIB}

run: all
@./bin/testlib

clean:
rm -f ${BIN_DIR}/* ${LIB_DIR}/*

${BIN_DIR}/testlib: ${LIB_DIR}/testlib.o ${LIB}
${CC} $< ${LFLAGS} $@

${LIB_DIR}/testlib.o: ${SRC_DIR}/testlib.c ${INC_DIR}/hello.h
${CC} ${CFLAGS} $< -o $@

${LIB_DIR}/libhello.a: ${LIB_DIR}/hello.o
${AR} ${ARFLAGS} $@ $<

${LIB_DIR}/libhello.so: ${LIB_DIR}/hello.o
${CC} ${SOFLAGS}libhello.so.1 -o ${LIB_DIR}/libhello.so.1.0 ${LIB_DIR}/hello.o
ln -s ${LIB_DIR}/libhello.so.1.0 ${LIB_DIR}/libhello.so.1
ln -s ${LIB_DIR}/libhello.so.1 ${LIB_DIR}/libhello.so

${LIB_DIR}/hello.o: ${SRC_DIR}/hello.c ${INC_DIR}/hello.h
${CC} ${CFLAGS} $< -o $@

附上文件的目錄結構：

|– bin
| `– testlib
|– doc
|– inc
| `– hello.h
|– lib
| |– hello.o
| |– libhello.a
| |– libhello.so -> lib/libhello.so.1
| |– libhello.so.1 -> lib/libhello.so.1.0
| |– libhello.so.1.0
| `– testlib.o
|– src
| |– hello.c
| `– testlib.c

Linux下動態鏈接庫的查找順序：①DT_RPATH、②LD_LIBRARY_PATH環境變量、③/etc/ld.so.conf文件及/etc/ld.so.cond.d/目錄內的*.conf文件、④默認路徑/usr/lib，如果改動了/etc/ld.so.conf 需要使用 /sbin/ldconfig –v 來更新系統。

1. linux動態鏈接庫的使用;
2. linux 下鏈接庫的生成使用;