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《《乐事》作者:霸王花 txt阅读【最新小说吧】_百度贴吧》视频说明：观战者议论着普遍都不看好方源Linux库概念动态库和静态库的制作如何移植第三方库2020-10-30 13:37·一口Linux一、什么是库在windows平台和linux平台下都大量存在着库一般是软件作者为了发布方便、替换方便或二次开发目的而发布的一组可以单独与应用程序进行compile time或runtime链接的二进制可重定位目标码文件本质上来说库是一种可执行代码的二进制形式这个文件可以在编译时由编译器直接链接到可执行程序中也可以在运行时由操作系统的runtime enviroment根据需要动态加载到内存中一组库就形成了一个发布包当然具体发布多少个库完全由库提供商自己决定由于windows和linux的本质不同因此二者库的二进制是不兼容的现实中每个程序都要依赖很多基础的底层库不可能每个人的代码都从零开始因此库的存在意义非同寻常共享库的好处是不同的应用程序如果调用相同的库那么在内存里只需要有一份该共享库的实例本文仅讨论linux下的库二、库的分类库有两种：静态库和共享库（动态库）win32平台下静态库通常后缀为.lib动态库为.dll ；linux平台下静态库通常后缀为.a动态库为.so 从本质上来说由同一段程序编译出来的静态库和动态库在功能上是没有区别的不同之处仅仅在于其名字上也就是静态和动态二者均以文件的形式存在其本质上是一种可执行代码的二进制格式可以被载入内存中执行 无论是动态链接库还是静态链接库它们无非是向其调用者提供变量、函数和类1. 静态库所谓静态库就是在静态编译时由编译器到指定目录寻找并且进行链接一旦链接完成最终的可执行程序中就包含了该库文件中的所有有用信息包括代码段、数据段等2. 动态库所谓动态库就是在应用程序运行时由操作系统根据应用程序的请求动态到指定目录下寻找并装载入内存中同时需要进行地址重定向3. 区别我们以编译链接、载入时刻两点来讨论静态库和动态库的区别编译链接静态链接库在程序编译时会被链接到目标代码中目标程序运行时将不再需要改动态库移植方便体积较大浪费空间和资源因为所有相关的对象文件与牵涉到库都被链接合成一个可执行文件这样导致可执行文件的体积较大动态库在程序编译时并不会被链接到目标代码中而是在程序运行时才被载入因为可执行文件体积较小有了动态库程序的升级会相对比较简单比如某个动态库升级了只需要更换这个动态库的文件而不需要去更换可执行文件但要注意的是可执行程序在运行时需要能找到动态库文件可执行文件时动态库的调用者程序代码和库载入时刻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4. 优缺点相对于动态库静态库的优点在于直接被链接进可执行程序中之后该可执行程序就不再依赖于运行环境的设置了（当然仍然会依赖于 CPU指令集和操作系统支持的可执行文件格式等硬性限制）而动态库的优点在于用户甚至可以在程序运行时随时替换该动态库这就构成了动态插件系统的基础具体使用静态库和动态库由程序员根据需要自己决定另外需要说明的一点是从底层实现上动态库的效率可能会比静态库稍差一点点注意这里用了可能二字具体差不差还得看写程序的人之所以可能会差主要原因在于程序总无法直接调用动态库中的函数符号而只能通过调用操作系统的runtime enviroment接口来动态载入某个函数符号同时获得该函数符号在内存中的地址将其保存为函数指针进行调用这就在函数调用时增加了一次间接寻址的过程三、库文件的制作1. 库文件命名静态库的名字一般为libxxxx.a其中xxxx是该lib的名称； 动态库的名字一般为libxxxx.so.x.y.z含义如下图所示：2. 制作库文件常用参数首先需要了解gcc编译库要用到一些参数很重要参数 含义 -shared 指定生成动态链接库 -static 指定生成静态链接库 -fPIC 表示编译为位置独立的代码用于编译共享库目标文件需要创建成位置无关码概念上就是在可执行程序装载它们的时候它们可以放在可执行程序的内存里的任何地方 -L 表示要连接的库在当前目录中 -l 指定链接时需要的动态库编译器查找动态连接库时有隐含的命名规则即在给出的名字前面加上lib后面加上.so来确定库的名称 -Wall 生成所有警告信息 -ggdb 此选项将尽可能的生成gdb的可以使用的调试信息 -g 编译器在编译的时候产生调试信息 -c 只激活预处理、编译和汇编,也就是把程序做成目标文件(.o文件) -Wl,options 把参数(options)传递给链接器ld如果options中间有逗号,就将options分成多个选项,然后传递给链接程序3. 库源文件假定我们要将以下两个文件制作成库文件 add.cint add(int x,int y){ return x+y;}int sub(int x,int y){ return x-y;}add.hint add(int x,int y);int sub(int x,int y);4. 制作静态库并使用需要把 add.c 编译成.o文件gcc -c add.c使用 ar 命令生成静态库libadd.aar -rc libadd.a add.o 遵循静态库命名的规则 lib + 名字 + .a使用静态库 要是用静态库libadd.a只需要包含add.h,就可以使用函数add()、sub()#include #include "add.h"void main(){ printf("add(5,4) is %d\n",add(5,4)); printf("sub(5,4) is %d\n",sub(5,4));}静态库的文件可以放在任意的位置编译时只需要找到该库文件即可gcc test.c -o run libadd.a库和头文件如果在其他目录下使用一下命令编译：gcc -c -I /home/xxxx/include test.c //假设test.c要使用对应的静态库gcc -o test -L /home/xxxxx/lib test.o libadd.a或者gcc -c -I /home/xxxx/include -L /home/xxxxx/lib libadd.a test.c1）. 通过-I(是大i)指定对应的头文件 2）. 通过-L制定库文件的路径,libadd.a就是要用的静态库 3）. 在test.c中要包含静态库的头文件5. 制作动态库并使用把add.c编译成动态链接库libadd.sogcc -fPIC -o libadd.o -c add.cgcc -shared -o libadd.so libadd.o也可以直接使用一条命令gcc -fPIC -shared -o libadd.so add.c动态库的安装 通常动态库拷贝到/lib下即可：sudo cp libadd.so /lib使用动态库#include #include "add.h"void main(){ printf("add(5,4) is %d\n",add(5,4)); printf("sub(5,4) is %d\n",sub(5,4));}编译动态库：gcc static -o run -ladd注意观察编译时动态库的名字与库文件对应关系libadd.so<--------->-ladd去掉 .so, lib简化成l其他字母保留6. 动态加载的函数库Dynamically Loaded (DL) Libraries动态加载的函数库Dynamically loaded (DL) libraries是一类函数库它可以在程序运行过程中的任何时间加载它们特别适合在函数中加载一些模块和plugin扩展模块的场合因为它可以在当程序需要某个plugin模块时才动态的加载Linux系统下DL函数库与其他函数库在格式上没有特殊的区别它们创建的时候是标准的object格式主要的区别就是这些函数库不是在程序链接的时候或者启动的时候加载而是通过一个API来打开一个函数库寻找符号表处理错误和关闭函数库通常C语言环境下需要包含这个头文件dlopen()dlopen函数打开一个函数库然后为后面的使用做准备C语言原型是： void * dlopen(const char *filename, int flag); 参数filename如果文件名filename是以/开头也就是使用绝对路径那么dlopne就直接使用它而不去查找某些环境变量或者系统设置的函数库所在的目录了否则dlopen（）就会按照下面的次序查找函数库文件：1. 环境变量LD_LIBRARY指明的路径2. /etc/ld.so.cache中的函数库列表3. /lib目录然后/usr/lib一些很老的a.out的loader则是采用相反的次序也就是先查 /usr/lib然后是/libflag的值必须是RTLD_LAZY或者RTLD_NOWRTLD_LAZY的意思是resolve undefined symbols as code from the dynamic library is executed而RTLD_NOW的含义是resolve all undefined symbols before dlopen() returns and fail if this cannot be done'返回值dlopen（）函数的返回值是一个句柄然后后面的函数就通过使用这个句柄来做进一步的操作如果打开失败dlopen()就返回一个NULL如果一个函数库被多次打开它会返回同样的句柄 如果有好几个函数库它们之间有一些依赖关系的话例如X依赖Y那么你就要先加载那些被依赖的函数 例如先加载Y然后加载Xdlerror()通过调用dlerror()函数我们可以获得最后一次调用dlopen()dlsym()或者dlclose（）的错误信息dlsym()如果你加载了一个DL函数库而不去使用当然是不可能的了使用一个DL函数库的最主要的一个函数就是dlsym()这个函数在一个已经打开的函数库里面查找给定的符号这个函数如下定义： void * dlsym(void *handle, char *symbol);参数handle就是由dlopen打开后返回的句柄symbol是一个以NIL结尾的字符串功能：如果dlsym()函数没有找到需要查找的symbol则返回NULL如果你知道某个symbol的值不可能是NULL或者0那么就很好你就可以根据这个返回结果判断查找的symbol是否存在了；不过如果某个symbol的值就是NULL那么这个判断就有问题了标准的判断方法是先调用dlerror()清除以前可能存在的错误然后调用dlsym（）来访问一个symbol然后再调用dlerror（）来判断是否出现了错误dlclose()dlopen()函数的反过程就是dlclose（）函数dlclose（）函数用力关闭一个DL函数库 Dl函数库维持一个资源利用的计数器当调用dlclose的时候就把这个计数器的计数减一如果计数器为0则真正的释放掉真正释放的时候如果函数库里面有_fini()这个函数则自动调用_fini（）这个函数做一些必要的处理 Dlclose（）返回0表示成功其他非0值表示错误举例#include #include void main(){ int (*add)(int x,int y); int (*sub)(int x,int y); void *libptr; libptr=dlopen("./libadd.so",RTLD_LAZY); //加载动态库 add=dlsym(libptr,"add"); //获取函数地址 sub=dlsym(libptr,"sub"); printf("add(5,4) is %d\n",add(5,4)); printf("sub(5,4) is %d\n",sub(5,4)); dlclose(libptr);}四、库的两个查看命令查看依赖库命令ldd使用ldd命令可以查看一个可执行程序依赖哪些库这个命令非常有用实际工作中经常会一直各种库而有些程序的执行需要依赖好几种库各种库的版本又很多历史版本经常会出现库不兼容的情况我们需要根据实际情况适当的降低版本或者升级版本例如：可以看到线程库libpthread-2.23.so依赖于libc库和ld-linux库nmnm工具可以打印出库中的涉及到的所有符号,下面是我们查看我们创建的动态库libadd.a：nm五、库的安装在新安装一个库之后如何让系统能够找到他有以下几种方法：1. 拷贝到/lib或者/usr/lib下如果安装在/lib或者/usr/lib下那么ld默认能够找到无需其他操作 如果安装在其他目录需要将其添加到/etc/ld.so.cache文件中步骤如下2.通过配置文件/etc/profile永久生效的环境变量设置编辑/etc/profile即可 vi /etc/profile在文件里末尾加上对应的环境变量信息动态库环境变量设置：export LD_LIBRARY_PATH=/home/peng/mylib//home/peng/mylib/指的是动态库文件夹所在位置即.so等文件在/home/peng/mylib/下编辑完成保存编辑并退出; 使配置即时生效：source /etc/profile3./etc/ld.so.conf编辑/etc/ld.so.conf文件加入库文件所在目录的路径vim /etc/ld.so.conf在里面添加动态库所在路径即可例如/usr/local/lib/运行ldconfig该命令会重建/etc/ld.so.cache文件七、常见库的移植1.jpeg库,用于jpeg图像处理下载地址：http://www.ijg.org/files/解压tar xvzf jpegsrc.v6b.tar.gzcd jpeg-6b生成Makefile./configure --host=arm-linux-gnueabihf --prefix=$PWD/temp_install编译 安装 make make install注意这个库的安装程序有BUG,不会自动创建发布的lib,include,man等,因此要手工创建,要不先把其它库做好,再安装这个库 mkdir -p /home/peng/jpeg-6b/temp_install/include mkdir -p /home/peng/jpeg-6b/temp_install/lib mkdir -p /home/peng/jpeg-6b/temp_install/man/man1 更多Linux知识请关注 一口Linux【作者】 郑慧梓；苏韵桦