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linux动态库 使用 Linux下动态库和静态库的制作及使用

Linux下动态库和静态库的制作及使用

在实际的开发过程中,编写程序往往都需要依赖很多基础的底层库,比方说平时用的较多的标准C库,数学库等等;我们会频繁的使用这些库里的函数,这些函数大多数都是前人为我们写好的,所以值得庆幸的是我们的工作不必从零开始,我们要做的只是在恰当的位置调用合适的库函数去实现相应的功能,充分利用前人的劳动成果,就是“站在巨人的肩膀上”。本文主要简述Linux下库的制作以及使用方法。

一、什么是库

库从本质上来说是一种可执行代码的二进制格式,可以被载入内存中执行。根据链接时期的不同,库又有:静态库和共享库(动态库)二者的不同点在于代码被载入的时刻不同。

静态库的代码在编译过程中已经被载入可执行程序,因此体积较大。

共享库的代码是在可执行程序运行时才载入内存的,在编译过程中仅简单的引用,因此代码体积较小。

二、初识静态库与动态库

1.静态函数库

这类库的名字一般是libxxx.a,xxx为库的名字。利用静态函数库编译成的文件比较大,因为整个函数库的所有数据都会被整合进目标代码中,他的优点就显而易见了,即编译后的执行程序不需要外部的函数库支持,因为所有使用的函数都已经被编译进去了。当然这也会成为他的缺点,因为如果静态函数库改变了,那么你的程序必须重新编译。

2.动态函数库

这类库的名字一般是libxxx.M.N.so,同样的xxx为库的名字,M是库的主版本号,N是库的副版本号。当然也可以不要版本号,但名字必须有。相对于静态函数库,动态函数库在编译的时候并没有被编译进目标代码中,你的程序执行到相关函数时才调用该函数库里的相应函数,因此动态函数库所产生的可执行文件比较小。由于函数库没有被整合进你的程序,而是程序运行时动态的申请并调用,所以程序的运行环境中必须提供相应的库。动态函数库的改变并不影响你的程序,所以动态函数库的升级比较方便。linux系统有几个重要的目录存放相应的函数库,如/lib /usr/lib。

三、静态库与动态库的比较

静态库其实从某种意义上来说只不过它操作的对象是目标代码而不是源码而已。因为静态库被链接后库就直接嵌入可执行文件中了,这样就带来了两个问题。

(1)首先就是系统空间被浪费了。这是显而易见的,想象一下,如果多个程序链接了同一个库,则每一个生成的可执行文件就都会有一个库的副本,必然会浪费系统空间。

(2)再者,一旦发现了库中有bug,挽救起来就比较麻烦了。必须一一把链接该库的程序找出来,然后重新编译。

而动态库的出现正弥补了静态库的以上弊端。因为动态库是在程序运行时被链接的,所以磁盘上只须保留一份副本,因此节约了磁盘空间。如果发现了bug或要升级也很简单,只要用新的库把原来的替换掉就行了。

但是静态库也有自己的优点:编译后的执行程序不需要外部的函数库支持,因为所有使用的函数都已经被编译进去了。

四、如何判断一个程序有没有链接动态库

(1)file命令

file程序是用来判断文件类型的,啥文件一看都清楚明了。

(2)ldd命令

看动态库,如果目标程序没有链接动态库,则打印“not a dynamic executable” (不是动态可执行文件)

五、静态库的制作

(1) 为pr1和pr2生成object文件

(linux动态库 使用)

gcc -O -c pr1.c pr2.c

(2) ls

(3) 链接静态库

为了在编译程序中正确找到库文件,静态库必须按照 lib[name].a 的规则命名,如下例中[name]=pr.

ar参数意义:

c: create的意思

r:在库中插入模块(替换)。当插入的模块名已经在库中存在,则替换同名的模块。

s:写入一个目标文件索引到库中,或者更新一个存在的目标文件索引。

v:该选项用来显示执行操作选项的附加信息。

t:显示库的模块表清单。一般只显示模块名。

ar -crsv libpr.a pr1.o pr2.o(linux动态库 使用)

ar -t libpr.a //显示静态库所依赖的文件

(4) 编译链接选项

-L 及-l 参数放在后面.其中,-L 加载库文件路径,-l 指明库文件名字.

gcc -o main main.c -L./ -lpr //生成main

-I后面接头文件 (大写的i)

-L后面接库文件路径路径

-l后面接库文件名,除了“lib”和“.a”部分,全名为libpr.a

(5)执行目标程序

./main

六、动态库的制作

注意,和动态库相关的路径搜索问题可以认为分链接时的搜索 和 运行时加载的搜索。链接时的搜索就是”-L”,比较简单直接,我们重点讲的是运行时的加载搜索。

(1)生成动态库 xxx.so

gcc -fPIC -Wall -c pr1.c

PIC告诉编译器产生与位置无关代码(Position-Independent Code), 则产生的代码中,没有绝对地址,全部使用相对地址,故而代码可以被加载器加载到内存的任意位置,都可以正确的执行。这正是共享库所要求的,共享库被加载时,在内存的位置不是固定的。

gcc -shared -o libpr.so pr1.o

or use one line:

gcc -O -fPIC -shared -o libpr.so pr1.c

(2)编译时调用动态库

gcc -o test main.c –L. -lpr

采用该方法执行会报告./test: error while loading shared libraries: libpr.so: cannot open shared object file: No such file or directory

原因:因为在动态函数库使用时,会查找/usr/lib、/lib目录下的动态函数库,而此时我们生成的库不在里边。

这个时候有好几种方法可以让他成功运行:

(1)最直接最简单的方法就是把so拉到/usr/lib或/lib中去,但这好像有点污染环境吧。需要root权限,在别人的电脑上会很麻烦;会把系统目录弄得混乱。

(2)新建并编辑/etc/ld.so.conf.d/my.conf文件,加入库所在目录的路径,执行ldconfig命令更新ld.so.cache文件但是需要root权限。

(3)export LD_LIBRARY_PATH=/tmp

不过这样export 只对当前shell有效,当另开一个shell时候,又要重新设置。可以把export LD_LIBRARY_PATH=/tmp 语句写到 ~/.bashrc中,这样就对当前用户有效了,写到/etc/bashrc中就对所有用户有效了。

(linux动态库 使用)

echo $LD_LIBRARY_PATH

不过LD_LIBRARY_PATH的设定作用是全局的,过多的使用可能会影响到其他应用程序的运行,所以多用在调试。

小结:

总而言之,静态库是以空间换时间,动态库是以时间换空间。无论你是在Linux平台还是Windows平台下做开发,库的使用都大同小异。熟练的使各种库,会给我们带来许多便利,减少工作的负担加快工程的进度,从此升职,加薪不是梦,希望对你有所帮助。

(linux动态库 使用)

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一.如何让linux加载当前目录的动态库

linux 加载当前目录的动态库的方法是:设置合适的环境变量LD_LIBRARY_PATH。
设置方法有以下三种:

1、临时修改,log out之后就失效
在terminal中执行:export LD_LIBRARY_PATH=./

2、让当前帐号以后都优先加载当前目录的动态库
修改~/.bash_profile在文件末尾加上两行: LD_LIBRARY_PATH=./ 和 export LD_LIBRARY_PATH

3、让所有帐号从此都优先加载当前目录的动态库
修改/etc/profile在文件末尾加上两行: LD_LIBRARY_PATH=./ 和 export LD_LIBRARY_PATH(linux动态库 使用)


二.linux动态库和静态库的区别

  根据链接时期的不同,库又有:静态库和共享库(动态库)
  二者的不同点在于代码被载入的发亥篡酵诂寂磋檄单漏时刻不同
  静态库的代码在编译过程中已经被载入可执行程序,因此体积较大
  共享库的代码是在可执行程序运行时才载入内存的,在编译过程中仅简单的引用,因此代码体积较小。


三.linux动态库和静态库的区别

两者区别:
a,静态库的使用需要:
1 包含一个对应的头文件告知编译器lib文件里面的具体内容
2 设置lib文件允许编译器去查找已经编译好的二进制代码

b,动态库的使用:
程序运行时需要加载动态库,对动态库有依赖性,需要手动加入动态库

c,依赖性:
静态链接表示静态性,在编译链接之后, lib库中需要的资源已经在可执行程序中了, 也就是静态存在,没有依赖性了
动态,就是实时性,在运行的时候载入需要的资源,那么必须在运行的时候提供 需要的 动态库,有依赖性, 运行时候没有找到库就不能运行了

d,区别:
简单讲,静态库就是直接将需要的代码连接进可执行程序;动态库就是在需要调用其中的函数时,根据函数映射表找到该函数然后调入堆栈执行。
做成静态库可执行文件本身比较大,但不必附带动态库
做成动态库可执行文件本身比较小,但需要附带动态库
链接静态库,编译的可执行文件比较大,当然可以用strip命令精简一下(如:strip libtest.a),但还是要比链接动态库的可执行文件大。程序运行时间速度稍微快一点。
静态库是程序运行的时候已经调入内存,不管有没有调用,都会在内存里头。静态库在程序编译时会被连接到目标代码中,程序运行时将不再需要该静态库。
其在编译程序时若链接,程序运行时会在系统指定的路径下搜索,然后导入内存,程序一般执行时间稍微长一点,但编译的可执行文件比较小;动态库是程序运行的时候需要调用的时候才装入内存,不需要的时候是不会装入内存的。
动态库在程序编译时并不会被连接到目标代码中,而是在程序运行是才被载入,因此在程序运行时还需要动态库存在。

动态链接库的特点与优势

首先让我们来看一下,把库函数推迟到程序运行时期载入的好处:

1. 可以实现进程之间的资源共享。

什么概念呢?就是说,某个程序的在运行中要调用某个动态链接库函数的时候,操作系统首先会查看所有正在运行的程序,看在内存里是否已有此库函数的拷贝了。如果有,则让其共享那一个拷贝笭互蒂就郦脚垫协叮茅;只有没有才链接载入。这样的模式虽然会带来一些“动态链接”额外的开销,却大大的节省了系统的内存资源。C的标准库就是动态链接库,也就是说系统中所有运行的程序共享着同一个C标准库的代码段。

2. 将一些程序升级变得简单。用户只需要升级动态链接库,而无需重新编译链接其他原有的代码就可以完成整个程序的升级。Windows 就是一个很好的例子。

3. 甚至可以真正坐到链接载入完全由程序员在程序代码中控制。

程序员在编写程序的时候,可以明确的指明什么时候或者什么情况下,链接载入哪个动态链接库函数。你可以有一个相当大的软件,但每次运行的时候,由于不同的操作需求,只有一小部分程序被载入内存。所有的函数本着“有需求才调入”的原则,于是大大节省了系统资源。比如现在的软件通常都能打开若干种不同类型的文件,这些读写操作通常都用动态链接库来实现。在一次运行当中,一般只有一种类型的文件将会被打开。所以直到程序知道文件的类型以后再载入相应的读写函数,而不是一开始就将所有的读写函数都载入,然后才发觉在整个程序中根本没有用到它们。

静态库:在编译的时候加载生成目标文件,在运行时不用加载库,在运行时对库没有依赖性。
动态库:在目标文件运行时加载,手动加载,且对库有依赖性。

具体在开发中用到哪种库,我觉得还是根据实际的内存大小,ROM大小,运行的速度等综合考虑。...余下全文>>


四.linux 什么时候使用 动态链接

  一、基础
  通常情况下,对函数库的链接是放在编译时期(compile time)完成的。所有相关的对象文件(object file)与牵涉到的函数库(library)被链接合成一个可执行文件(executable file)。程序在运行时,与函数库再无瓜葛,因为所有需要的函数已拷贝到自己门下。所以这些函数库被成为静态库(static libaray),通常文件名为“libxxx.a”的形式。

  其实,我们也可以把对一些库函数的链接载入推迟到程序运行的时期(runtime)。这就是如雷贯耳的动态链接库(dynamic link library)技术。

  二、动态链接库的特点与优势

  首先让我们来看一下,把库函数推迟到程序运行时期载入的好处:

  1. 可以实现进程之间的资源共享。

  什么概念呢?就是说,某个程序的在运行中要调用某个动态链接库函数的时候,操作系统首先会查看所有正在运行的程序,看在内存里是否已有此库函数的拷贝了。如果有,则让其共享那一个拷贝;只有没有才链接载入。这样的模式虽然会带来一些“动态链接”额外的开销,却大大的节省了系统的内存资源。C的标准库就是动态链接库,也就是说系统中所有运行的程序共享着同一个C标准库的代码段。

  2. 将一些程序升级变得简单。用户只需要升级动态链接库,而无需重新编译链接其他原有的代码就可以完成整个程序的升级。Windows 就是一个很好的例子。

  3. 甚至可以真正坐到链接载入完全由程序员在程序代码中控制。

  程序员在编写程序的时候,可以明确的指明什么时候或者什么情况下,链接载入哪个动态链接库函数。你可以有一个相当大的软件,但每次运行的时候,由于不同的操作需求,只有一小部分程序被载入内存。所有的函数本着“有需求才调入”的原则,于是大大节省了系统资源。比如现在的软件通常都能打开若干种不同类型的文件,这些读写操作通常都用动态链接库来实现。在一次运行当中,一般只有一种类型的文件将会被打开。所以直到程序知道文件的类型以后再载入相应的读写函数,而不是一开始就将所有的读写函数都载入,然后才发觉在整个程序中根本没有用到它们。

  三、动态链接库的创建

  由于动态链接库函数的共享特性,它们不会被拷贝到可执行文件中。在编译的时候,编译器只会做一些函数名之类的检查。在程序运行的时候,被调用的动态链接库函数被安置在内存的某个地方,所有调用它的程序将指向这个代码段。因此,这些代码必须实用相对地址,而不是绝对地址。在编译的时候,我们需要告诉编译器,这些对象文件是用来做动态链接库的,所以要用地址不无关代码(Position Independent Code (PIC))。

  对gcc编译器,只需添加上 -fPIC 标签,如:

  gcc -fPIC -c file1.c
  gcc -fPIC -c file2.c
  gcc -shared libxxx.so file1.o file2.o

  注意到最后一行,-shared 标签告诉编译器这是要建立动态链接库。这与静态链接库的建立很不一样,后者用的是 ar 命令。也注意到,动态链接库的名字形式为 “libxxx.so” 后缀名为 “.so”

  四、动态链接库的使用

  使用动态链接库,首先需要在编译期间让编译器检查一些语法与定义。

  这与静态库的实用基本一样,用的是 -Lpath 和 -lxxx 标签。如:

  gcc file1.o file2.o -Lpath -lxxx -o program.exe

  编译器会......余下全文>>


五.linux c++动态库 调用 c动态库函数

先把.cpp编译成动态库,编译方法:
g++ *.cpp –fPIC –shared –o libtest.so -libyourclib.so
其中,*.cpp表示你的.cpp文件,你可以把它们一一列出,
–fPIC:表示编译为位置独立的代码,不用此选项的话编译后的代码是位置相关的,所以动态载入时是通过代码拷贝的方式来满足不同进程的需要,而不能达到真正代码段共享的目的。
–shared:指明编译成动态库。
libtest.so即为生成的动态库,以lib开头,方怠郸糙肝孬菲茬十长姜便后面使用
-libyourclib.so 是你的c动态库名

编译好之后,就可以来编译你的测试程序了:
gcc test.c -o test -ltest
其中,test是生成的可执行程序
-ltest表示引用生成的动态库libtest.so
大概过程就是这样,你先试一试


六.linux下的静态库创建与查看,及如何查看某个可执行依赖于哪些动态库

创建静态库:
ar -rcs test.a *.o
查看静态库:
ar -tv test.a
解压静态库:
ar -x test.a

查看程序依赖的动态库:
readelf -a xxx|grep library<辅珐滇貉鄄股殿瘫东凯br />如:可以看到,下面的交叉程序hello执行依赖于如下两个动态库。
rebi@ubuntu:~/test$ arm-none-linux-gnueabi-readelf -a hello|grep "library"
0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libgcc_s.so.1]
0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so.6]
rebi@ubuntu:~/test$

或者:readelf -l hello 即可。

nm xxx 查看符号
其中,T表示代码段,U表示在其它地方定义,所以需要确保必须在某个.o或库里被定义过。


七.怎么查看linux动态库的版本

可以使用file命令, 比较全(加 -l)。
file libname.so

也可以使用objdump, 这个可以看到多少位的库 objdump -a libname.so


八.如何查看linux动态链接库文件的版本等其他信息

ldd <可执行文件名> 查看可执行文件链接了哪些
系统动态链接库
nm <可执行文件名>
查看可执行文件里面有哪些符号
strip <可执行文件名>
去除符号表可以给可执行文件瘦身
如果我们想从可执行程序里面提取出来一点什么文本信息的话,还可以用strings命令
strings
<可执行文件名>

Linux操作系统上面的动态共享库大致分为三类:

1、操作系统级别的共享库和基础的系统工具库

比方说libc.so, libz.so,
libpthread.so等等,这些系统库会被放在/lib和/usr/lib目录下面,如果是64位操作系统,还会有/l缉花光拘叱饺癸邪含矛ib64和/usr
/lib64目录。如果操作系统带有图形界面,那么还会有/usr/X11R6/lib目录,如果是64位操作系统,还有/usr/X11R6
/lib64目录。此外还可能有其他特定Linux版本的系统库目录。

这些系统库文件的完整和版本的正确,确保了Linux上面各种程序能够正常的运行。

2、应用程序级别的系统共享库

并非操作系统自带,但是可能被很多应用程序所共享的库,一般会被放在/usr/local/lib和/usr/local/lib64这两个目录下面。很多你自行编译安装的程序都会在编译的时候自动把/usr/local/lib加入gcc的-L参数,而在运行的时候自动到/usr/local
/lib下面去寻找共享库。

以上两类的动态共享库,应用程序会自动寻找到他们,并不需要你额外的设置和担心。这是为什么呢?因为以上这些目录默认就被加入到动态链接程序的搜索路径里面了。Linux的系统共享库搜索路径定义在/etc/ld.so.conf这个配置文件里面。这个文件的内容格式大致如下:

/usr/X11R6/lib64
/usr/X11R6/lib
/usr/local/lib
/lib64
/lib
/usr/lib64
/usr/lib
/usr/local/lib64
/usr/local/ImageMagick/lib

假设我们自己编译安装的ImageMagick图形库在/usr/local/ImageMagick目录下面,并且希望其他应用程序都可以使用
ImageMagick的动态共享库,那么我们只需要把/usr/local/ImageMagick/lib目录加入/etc/ld.so.conf文件里面,然后执行:ldconfig
命令即可。

ldcofig将搜索以上所有的目录,为共享库建立一个缓存文件/etc/ld.so.cache。为了确认ldconfig已经搜索到ImageMagick的库,我们可以用上面介绍的strings命令从ld.so.cache里面抽取文本信息来检查一下:

strings
/etc/ld.so.cach......余下全文>>


九.linux c编程调用系统的动态库时,要使用dlopen等函数吗?

linux调用库的姬福灌凰弑好鬼瞳邯困方式有三种:
1.静态链接库
2.动态链接库
3.动态加载库
其中1,2都是在编程时直接调用,在链接时加参数-l进行链接
第三种需要在编程时使用dlopen等函数来获取库里面函数的定义,然后进行调用.
不过对于没有提供头文件的动态库,只能dlopen等函数来调用