linux库的概念:库就是可以被多个软件项目使用的代码集。库是代码重用思想的体现。使用库可以节约编程人员大量的时间。创建、维护、管理编程库的一些工具有nm命令,ar命令,ldd命令。
nm:用途:列出编入目标文件或二进制文件的所有符号。查看程序调用什么函数查看一个给定的库或者目标文件是否提供了所需的函数。举例:查看c标准库导出符号表。
ldd:用途:列出为程序正常运行所需要的共享库。
举例:查看邮件客户端程序需要的共享库。ldd /usr/bin/mutt
静态库与动态库的区别: 如果程序是在编译时加载库文件的,就是使用了静态库。如果是在运行时加载目标代码,就成为动态库。换句话说,如果是使用静态库,则静态库代码在编译时就拷贝到了程序的代码段,程序的体积会膨胀。如果使用动态库,则程序中只保留库文件的名字和函数名,在运行时去查找库文件和函数体,程序的体积基本变化不大。静态库的原则是“以空间换时间”,增加程序体积,减少运行时间;动态库则是“以时间换空间”,增加了运行时间,但减少了程序本身的体积。其实,程序设计就是一个“时间与空间的矛盾”。下面我们就以实际例子来看看如何使用这两种库。
静态库的编写和使用:
1、概述静态库文件的扩展名一般为.a,其编写步骤很简单。(1)编写函数代码(2)编译生成各目标文件(3)用ar文件对目标文件归档,生成静态库文件。注意归档文件名必须以lib打头。
使用要点:(1)在gcc 的-I参数后加上静态库头文件的路径。(2)在gcc 的-L参数后加上库文件所在目录(3)在gcc 的-l参数后加上库文件名,但是要去掉lib和.a扩展名。比如库文件名是libtest.a 那么参数就是 -l test
2、编写最简单的静态库文件
mylib.hvoid test();
mylib.c #inlcude <stdio.h>void test(){ printf("static lib test./n");}
3、制作静态库文件
(1)生成目标文件
gcc -c mylib.c
执行完后会生成一个mylib.o文件
(2)用ar命令归档,格式为ar -rc <生成的档案文件名> <.o文件名列表>,再次提醒,归档文件名一定要以lib打头, .a结尾。
ar -rc libtest.a mylib.o
执行完后会生成一个libtest.a文件
4、使用静态库文件
(1)编写一个测试程序main.c,内容为
main.c #include "mylib.h" int main(){ test(); return 0; }
(2)编译目标文件,注意要把静态库头文件的路径加到-I参数里面,将静态库的搜索路径加到-L参数里面,把库文件名(去掉打头的lib和结尾的.a)加到-l参数后面。gcc main.c -o main -I /root/libtest -L /root/libtest -ltest 此时就会生成一个名为main的可执行文件。
(3)执行可执行文件查看效果,执行./main, 输出static lib test.说明执行成功。
动态库的编写:1、概述动态库一般以.so结尾,就是shared object的意思.其基本生成步骤为(1)编写函数代码(2)编译生成动态库文件,要加上 -shared 和 -fpic 选项 ,库文件名以lib开头, 以.so 结尾。使用方式分为两种: 隐式调用和显示调用,隐式调用类似于静态库的使用,但需修改动态链接库的配置文件/etc/ld.so.conf;显示调用则是在主程序里使用dlopen、dlsym、dlerror、dlclose等系统函数。
2、编写最简单的动态库文件myalib.h void test();
myalib.c#inlcude <stdio.h>void test(){ printf("share lib test./n");}
3、编译生成动态库,库文件名以lib开头,以.so 结尾。gcc -fpic -shared -o libtest.so mylib.c此时就生成一个libtest.so文件
动态库的隐式调用: 隐式调用的含义是代码里不出现库文件名,就是说这个代码和调用静态库的代码是类似的。1.编写测试文件main.c#include "myalib.h" int main(int argc,char* argv[]){ test(); return 0; }
2.编译测试程序,与静态库类似,要把头文件的路径加到-I参数里面gcc main.c -o main -I /root/libtest -L /root/libtest -ltest
3.使动态库被系统共享(三种方法):(1)拷贝动态链接库到系统共享目录下,或在系统共享目录下为该动态链接库建立连接(硬连接或符号连接均可,常用符号连接).这里说的系统共享目录,指的是LINUX动态链接库存放的目录,包括/lib,/usr/lib以及/etc/ld.so.conf文件内所列的一系列目录.# cp libtest.so /lib# ldconfig或:# ln -s `pwd`/libtest.so /lib# ldconfig此时再执行main,即可成功.(2)将动态链接库所在目录名追加到动态链接库配置文件/etc/ld.so.conf中.# pwd >> /etc/ld.so.conf# ldconfig此时再执行main,即可成功.(3)利用动态链接库管理命令ldconfig,强制其搜索指定目录,并更新缓存文件,便于动态装入.# ldconfig `pwd`此时再执行main,即可成功. 注意:第三种方法虽然有效,但效果是暂时的,供程序测试还可以,一旦再度运行ldconfig,则缓存文件内容可能改变,所需的动态链接库可能不被系统共享了。而且无论哪种办法,其实质都是用ldconfig命令把动态库文件所在路径加入到系统库列表中(前两种永久,第三种临时)。
动态库的显式调用:
显式调用的含义是代码出现库文件名,用户需要自己去打开和管理库文件。其要点为:(1)把dlfcn.h系统头文件包含进来(2)用dlopen函数打开库文件,并指定打开方式dlopen的的第一个参数为共享库的名称,将会在下面位置查找指定的共享库。①环境变量LD_LIBRARY_PATH列出的用分号间隔的所有目录。②文件/etc/ld.so.cache中找到的库的列表,由ldconfig命令刷新。③目录usr/lib。④目录/lib。⑤当前目录。第二个参数为打开共享库的方式。有两个取值①RTLD_NOW:将共享库中的所有函数加载到内存。②RTLD_LAZY:会推后共享库中的函数的加载操作,直到调用dlsym()时方加载某函数。(3)用dlerror()函数测试是否打开成功,并进行错误处理。(4)用dlsym获得函数地址,存放在一个函数指针中。(5)用获得的函数指针进行函数调用。(6)程序结束时用dlclose关闭打开的动态库,防止资源泄露。(7)使动态库被系统共享(与隐式调用的第三个步骤相同)——用ldconfig工具把动态库的路径加到系统库列表中。
1、编写测试文件main.c #include<dlfcn.h> #include "mylib.h" int main(){ void (*pTest)(); void *pdlHandle = dlopen("libtest.so", RTLD_LAZY); if(pdlHandle == NULL ) { printf("Failed load library/n"); return -1; } char* pszErr = dlerror(); if(pszErr != NULL) { printf("%s/n", pszErr); return -1; } pTest = dlsym(pdlHandle, "test"); pszErr = dlerror(); if(pszErr != NULL) { printf("%s/n", pszErr); dlclose(pdlHandle); return -1; } (*pTest)(); dlclose(pdlHandle); return 0; }2、编译测试文件 使用-ldl选项指明生成的对象模块需要使用共享库gcc -o main -ldl main.c执行完后就生成了一个main文件3、执行测试程序执行 ./main输出share lib test.说明成功。