Linux函數庫的製作與調用

[註：本文中的操作在ubuntu-10.04.4上進行。]

靜態庫與動態庫

從本質上來說，庫是一種可執行代碼的二進位形式，可以被作業系統載入記憶體執行，無論靜態庫還是動態庫，都是由.o檔案（目標檔案）建立的。

• 靜態庫：靜態庫的代碼在編譯過程中已經被載入可執行程式，因此程式體積較大。

• 動態庫：不同的應用程式如果調用相同的庫，那麼在記憶體裡只需要一份該動態庫。單獨的動態庫升級更換不影響其他動態庫的正常載入使用，便於升級。

編譯多個源檔案

1. 建立hello.c：

#include<stdio.h>void hello(){    printf(“Hello world!\n”);}

執行命令gcc –c hello.c，產生目標檔案hello.o。

2. 建立hello.h：

#ifndef _HELLO_#define _HELLO_extern voidhello();#endif //_HELLO_

3. 建立main.c：

#include “hello.h”int main(intargc, char **argv){    hello();    return 0;}

4. 執行命令gcc –c main產生目標檔案main.o

5. 將hello.o和main.o聯合編譯產生可執行檔hello：gcc –o hello hello.o main.o

註：多檔案編譯產生可執行檔hello的大小為7184B。

靜態庫的產生與引用

1. 執行命令gcc –c hello.c，產生目標檔案hello.o；

2. 執行命令ar rcs libhello.a hello.o，產生靜態庫檔案libhello.a；

3. 編譯時間載入靜態檔案gcc –o hello main.c –static –L. –lhello，產生可執行檔hello。

註：靜態庫產生的可執行檔hello的大小為594740B，靜態庫libhello.a的大小為982B，刪除靜態庫後，hello依然可以執行。可以看出載入靜態庫的可執行檔比較大。

動態庫的產生與引用

1. 執行命令gcc –c hello.c，產生目標檔案hello.o；

2. 執行命令gcc –shared –fPIC –o libhello.so hello.o，產生動態庫libhello.so；

3. 執行命令gcc –o hello main.c –L. –lhello，產生可執行檔hello。

    此時運行hello：$./hello將報錯：

    ./hello: errorwhile loading shared libraries: libhello.so: cannot open shared object file: Nosuch file or director

4. 想要執行hello，需要連結到動態庫，方法如下：

    a) 將libhello.so拷貝到目錄/usr/lib中；

    b) export LD_LIBRARY_PATH=$(pwd)，將libhello.so所在目錄（目前的目錄）加入到LD_LIBRARY_PATH；

    c) chcon –t texrel_shlib_t/usr/lib/libhello.so，分享庫的絕對路徑；[?此命令作用未明]

註：引用動態庫的可執行檔hello大小為7128B，動態庫libhello.so的大小為6734B，相比編譯多個源檔案產生hello大小7184B，可以看出載入動態庫不會導致可執行檔變大。為確保hello可以成功執行，必須保證應用程式能夠連結到動態庫，經驗證：只要4.a)或者4.b)有一項完成就行。

連結器如何載入動態庫

連結器搜尋動態庫的順序：

1. elf檔案的DT_RPATH段；

2. 環境變數LD_LIBRARY_PATH；

3. /etc/ld.so.cache檔案清單；

4. /lib, /usr/lib目錄；

只要找到動態庫，就將其載入記憶體。