【原创】举例来说下Linux中如何创建和使用动态库（libxxx.so）和静态库（libxxx.a）？
关于动态库：
0x01、什么是动态库？
动态库本质就是一种二进制程序， 动态库在和其他目标文件进行链接时，并不会被打包进最终的可执行文件，而是在将来执行期间以独立的模块动态载入。
0x02、动态库的命名格式：
libxxx.so：其中lib为库前缀，xxx为库名称，.so为库扩展名称。
0x03、如何创建动态库：
假设我们要创建一个动态库：libwebsite.so
1. 设定当前测试路径为：
$ /tmp/website/website.c
2. 编写库源文件：website.c
#include <stdio.h>
void showWebsite();
void showWebsite()
{
printf("http://www.phpcreeper.com\n");
}
3. 编译出目标文件：
$ gcc website.c -c -fPIC -o website.o
其中参数-fPIC 表示创建与位置无关的代码（PIC：position independent code），目的是为了能够在多个应用程序间共享。
4. 编译出动态库文件：
$ gcc website.o -shared -o libwebsite.so
0x04、如何使用动态库：
1. 编写测试项目源文件：main.c
#include <stdio.h>
int main()
{
showWebsite();
return 0;
}
2. 编译后直接执行项目主程序：
[root@node1 /tmp/website]$ gcc main.c && ./a.out /tmp/ccGH0ZcN.o: In function `main': main.c:(.text+0xa): undefined reference to `showWebsite' collect2: ld 返回 1
这时会报错提示：找不到`showWebsite`这个符号，很明显源文件就没有定义，所以势必报错。
3. 尝试链接website库解决上述报错：
[root@node1 /tmp/website]$ gcc -L./ -lwebsite main.c && ./a.out ./a.out: error while loading shared libraries: libwebsite.so: cannot open shared object file: No such file or directory
运行后继续报错提示：cannot open shared object file: No such file or directory
看上去有些奇怪：链接的时候-L和-l参数成功定位到了website库，但是执行的时候却提示找不到，这是因为链接期间和执行期间定位库路径的方式是不一样的，执行期间定位库路径的优先顺序是：
DT_RPATH ---> LD_LIBRARY_PATH ---> /etc/ld.so.cache ---> /lib64 或者 /lib 或者 /usr/lib
我们的解决方案有两种：
【1】将 libwebsite.so 放到 /lib64 目录下，切记测试完记得删除，防止污染标准库目录；
参数-L：表示要链接的库所在目录
参数-l ：表示要链接的库名称，注意既可以是动态库，也可以是静态库，默认先查找动态库，如果找不到，则继续查找同名的静态库。
【2】编译时通过指定 --rpath 参数，其语法需要遵循格式"Wl, ......"，其中Wl就是用来告诉GCC，其后面的内容就是传递给linker的option，比如：-Wl, --rpath /path/to/lib，其含义为：优先从/path/to/lib查找运行时库文件，换句话，其优先级要在LD_LIBRARY_PATH 和 /etc/ld.so.conf之上。
4. 再次尝试执行，顺利输出：
[root@node1 /tmp/website]$ gcc -L./ -lwebsite main.c && ./a.out http://www.phpcreeper.com
5. 尝试将 /lib64/libwebsite.so 重命名为 /lib64/libwebsite.so.dist，然后再次运行：
[root@node1 /tmp/website]$ gcc -L./ -lwebsite main.c && ./a.out /usr/bin/ld: cannot find -lwebsite collect2: ld 返回1
结果报告：/usr/bin/ld: cannot find -lwebsite，这充分说明动态库是在执行期间动态载入的，换句话就是说我们的主项目在运行时是严格依赖动态库的，动态库文件必须配套有效存在。
关于静态库：
0x01、什么是静态库？
和动态库一样，静态库本质也是一种二进制程序， 静态库在和其他目标文件进行链接时，会被直接打包进最终的可执行文件。
0x02、静态库命名格式：
libxxx.a：其中lib为库前缀，xxx为库名称，.a为库扩展名称。
0x03、如何创建静态库：
假设我们要创建一个静态库：libcity.a
1. 设定当前测试路径为：
$ /tmp/website/city.c
2. 编写库源文件：city.c
#include <stdio.h>
void showCity();
void showCity()
{
printf("ShanXi.YunCheng.City\n");
}
3. 编译出目标文件：
$ gcc city.c -c -fPIC -o city.o
4. 编译出静态库文件：
$ ar rcs libcity.a city.o
参数r：表示将目标文件插入静态库中。
参数c：表示创建静态库，不管库是否存在。
参数s：表示将一个目标文件索引写到库中，或者更新一个已存在的目标文件索引。
0x04、如何使用静态库：
1. 修改测试项目源文件：main.c
#include <stdio.h>
int main()
{
showCity();
return 0;
}
2. 编译后直接执行项目主程序：
[root@node1 /tmp/website]$ gcc main.c -L./ -lcity && ./a.out ShanXi.YunCheng.City3. 将静态库libcity.a重命名为libcity.a.dist并再次直接执行：
[root@node1 /tmp/website]$ ./a.out ShanXi.YunCheng.City
和预期的一样，顺利执行成功，这也很好的说明了静态库被打包进了a.out这个可执行文件当中，换句话项目主程序已经和外部的静态库没有任何依赖或瓜葛了，拿到任何地方或其他任何平台都可以独立执行，可见静态库对于项目移植性很好。
附录一些常用的库相关命令
0x01、g++/gcc编译选项l -shared ：指定生成动态链接库。
l -static ：指定生成静态链接库。
l -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， 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 -L. ：表示要连接的库所在的目录。
l -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.a/.so来确定库的名称。
l -Wall ：生成所有警告信息。
l -ggdb ：此选项将尽可能的生成gdb 的可以使用的调试信息。
l -g ：编译器在编译的时候产生调试信息。
l -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) 。
l -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。
0x02、nm命令
有时候可能需要查看一个库中到底有哪些函数，nm命令可以打印出库中的涉及到的所有符号。库既可以是静态的也可以是动态的。nm列出的符号有很多，常见的有三种：
l 一种是在库中被调用，但并没有在库中定义(表明需要其他库支持)，用U表示；
l 一种是库中定义的函数，用T表示，这是最常见的；
l 一种是所谓的弱态符号，它们虽然在库中被定义，但是可能被其他库中的同名符号覆盖，用W表示。
[root@node1 /tmp/website]$nm libwebsite.so
0000000000200678 a _DYNAMIC
0000000000200810 a _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
w _Jv_RegisterClasses
0000000000200650 d __CTOR_END__
0000000000200648 d __CTOR_LIST__
0000000000200660 d __DTOR_END__
0000000000200658 d __DTOR_LIST__
0000000000000640 r __FRAME_END__
0000000000200668 d __JCR_END__
0000000000200668 d __JCR_LIST__
0000000000200838 A __bss_start
w __cxa_finalize@@GLIBC_2.2.5
0000000000000590 t __do_global_ctors_aux
00000000000004d0 t __do_global_dtors_aux
0000000000200670 d __dso_handle
w __gmon_start__
0000000000200838 A _edata
0000000000200848 A _end
00000000000005c8 T _fini
0000000000000460 T _init
00000000000004b0 t call_gmon_start
0000000000200838 b completed.6364
0000000000200840 b dtor_idx.6366
0000000000000550 t frame_dummy
U puts@@GLIBC_2.2.5
000000000000057c T showWebsite
0x03、ldd命令ldd命令可以查看一个可执行程序所依赖的共享库。
[root@node1 /tmp/website]$ ldd a.out linux-vdso.so.1 (0x00007fff43dff000) libwebsite.so => /lib64/libwebsite.so (0x00007fe7d13f5000) libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x0000003d18c00000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003d18800000)
版权声明：除非注明，本文由( blogdaren )原创，转载请保留文章出处。
发表评论: