【轉】GCC編譯使用動態連結程式庫

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相關gcc參數：-l -L -shared -fPIC -static -c -o  原文地址：【指令碼之家】http://www.jb51.net/article/34990.htm  根據連結時期的不同，庫又有靜態庫和動態庫之分,有別於靜態庫，動態庫的連結是在程式執行的時候被連結的  

1 庫的分類

根據連結時期的不同，庫又有靜態庫和動態庫之分。

靜態庫是在連結階段被連結的（好像是廢話，但事實就是這樣），所以產生的可執行檔就不受庫的影響了，即使庫被刪除了，程式依然可以成功運行。

有別於靜態庫，動態庫的連結是在程式執行的時候被連結的。所以，即使程式編譯完，庫仍須保留在系統上，以供程式運行時調用。（TODO：連結動態庫時連結階段到底做了什麼）

2 靜態庫和動態庫的比較

連結靜態庫其實從某種意義上來說也是一種粘貼複製，只不過它操作的對象是目標代碼而不是源碼而已。因為靜態庫被連結後庫就直接嵌入可執行檔中了，這樣就帶來了兩個問題。

首先就是系統空間被浪費了。這是顯而易見的，想象一下，如果多個程式連結了同一個庫，則每一個產生的可執行檔就都會有一個庫的副本，必然會浪費系統空間。

再者，人非聖賢，即使是精心調試的庫，也難免會有錯。一旦發現了庫中有bug，挽救起來就比較麻煩了。必須一一把連結該庫的程式找出來，然後重新編譯。

而動態庫的出現正彌補了靜態庫的以上弊端。因為動態庫是在程式運行時被連結的，所以磁碟上只須保留一份副本，因此節約了磁碟空間。如果發現了bug或要升級也很簡單，只要用新的庫把原來的替換掉就行了。

那麼，是不是靜態庫就一無是處了呢？

答曰：非也非也。不是有句話麼：存在即是合理。靜態庫既然沒有湮沒在滔滔的曆史長河中，就必然有它的用武之地。想象一下這樣的情況：如果你用libpcap庫編了一個程式，要給被人運行，而他的系統上沒有裝pcap庫，該怎麼解決呢？最簡單的辦法就是編譯該程式時把所有要連結的庫都連結它們的靜態庫，這樣，就可以在別人的系統上直接運行該程式了。

所謂有得必有失，正因為動態庫在程式運行時被連結，故程式的運行速度和連結靜態庫的版本相比必然會打折扣。然而瑕不掩瑜，動態庫的不足相對於它帶來的好處在現今硬體下簡直是微不足道的，所以連結程式在連結時一般是優先連結動態庫的，除非用-static參數指定連結靜態庫。

動態連結程式庫

1. 建立動態連結程式庫

 

代碼如下:
#include<stdio.h>
void hello()
{
  printf("hello world/n");
}

 

用命令gcc -shared hello.c -o libhello.so編譯為動態庫。可以看到，目前的目錄下多了一個檔案libhello.so。

 

【轉載者註：so是Linux下動態連結程式庫的尾碼，ld對此尾碼是敏感的，不可以改成如dll等其他尾碼.又由於gcc -c在不加-o來指定檔案名稱的情況下，不管其他參數如何，都會產生xxxxx.o檔案，因此編譯連結庫時必須用-o指定一個名為xxxx.so的檔案名稱。】

 

2. 再編輯一個測試檔案test.c，內容如下

 

代碼如下:
#include<stdio.h>
int main()
{
  printf("call hello()");
  hello();
}

 

編譯 gcc test.c -lhello （轉載者註：-lxxxxx 中間沒有空格，是告訴gcc要去找libxxxxx.so這個庫，而libxxxxx.so檔案名稱是gcc去產生的，是固定格式，不可更改。）
-l 選項告訴編譯器要使用hello這個庫。奇怪的地方是動態庫的名字是libhello.so,這裡卻使用hello.
但這樣還不行，編譯會出錯。

In function `main‘:
test.c:(.text+0x1d): undefined reference to `hello‘
collect2: ld returned 1 exit status
這是因為hello這個庫在我們自己的路徑中，編譯器找不到。
需要使用-L選項，告訴hello庫的位置
gcc test.c -lhello -L. -o test
-L. 告訴編譯器在目前的目錄中尋找庫檔案

3. 編譯成功後執行./test, 仍然出錯

說找不到庫

有兩種方法：

一、可以把當前路徑加入 /etc/ld.so.conf中然後運行ldconfig，或者以當前路徑為參數運行ldconfig（要有root許可權才行）。

二、把當前路徑加入環境變數LD_LIBRARY_PATH中

當然，如果你覺得不會引起混亂的話，可以直接把該庫拷入/lib,/usr/lib/等位置（無可避免，這樣做也要有許可權），這樣連結器和載入器就都可以準確的找到該庫了。

我們採用第二種方法：
export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH
這樣，再執行就成功了。

下面再講講靜態連結庫

仍使用剛才的hello.c和test.c。
1. gcc -c hello.c 注意這裡沒有使用-shared選項
2. 把目標檔案歸檔    ar -r libhello.a hello.o
    程式 ar 配合參數 -r 建立一個新庫 libhello.a 並將命令列中列出的對象檔案插入。採用這種方法，如果庫不存在的話，參數 -r 將建立一個新的庫，而如果庫存在的話，將用新的模組替換原來的模組。
3. 在程式中連結靜態庫
           gcc test.c -lhello -L. -static -o hello.static 
或者   gcc test.c libhello.a -L. -o hello.static

產生的hello.static就不再依賴libhello.a了

兩個有用的命令

file程式是用來判斷檔案類型的，在file命令下，所有檔案都會原形畢露的。
順便說一個技巧。有時在 windows下用瀏覽器下載tar.gz或tar.bz2檔案，尾碼名會變成奇怪的tar.tar，到Linux有些新手就不知怎麼解壓了。但 Linux下的檔案類型並不受檔案尾碼名的影響，所以我們可以先用命令file xxx.tar.tar看一下檔案類型，然後用tar加適當的參數解壓。

另外，還可以藉助程式ldd公用程式來判斷。
ldd是用來列印目標程式（由命令列參數指定）所連結的所有動態庫的資訊的，如果目標程式沒有連結動態庫，則列印“not a dynamic executable”，ldd的用法請參考manpage。

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