linux下的 lib文件的學習思考

編程語言 Linux GCC Perl ChinaUnix 2017-04-20

說到這個LIB文件,先從一個小故障說起。

某日開發說,一臺測試用虛機可以PING通SSH不能連了。運維同學就趕緊去查,SSHD_CONFIG配置文件都正確啊,一點錯誤都沒有,那為什麼呢?

測試下,不管連自己還是其他機,都是報錯

linux下的 lib文件的學習思考

這裡注意看,提示你有個libcom_err.so.2共享庫文件找不到。

詢問開發,才瞭解他們測試一個軟件,意外刪除了某個庫文件。

那麼在正常的相同虛機的機器查看下,再和出錯的虛機比對下,發現少了2個庫文件

linux下的 lib文件的學習思考

掛載系統光盤或從正常的虛機上把這個兩個文件拷貝過來,放到lib64下就可以了

再試正常了

linux下的 lib文件的學習思考

這個小故障很容易解決,那麼你怎麼理解linux中的庫文件呢?學習下也不誤工作。

Linux下的庫文件分為共享庫和靜態庫兩大類,它們兩者的差別僅在程序執行時所需的代碼是在運行時動態加載的,還是在編譯時靜態加載的。

Linux的庫一般在/lib 或/usr/lib 目 錄下,如果是64位的系統則會有lib64目錄。lib是庫(Library)的英文縮寫,它主要存放系統的鏈接庫文件,沒有該目錄則系統就無法正常運行。/lib目錄中存儲著程序運行時使用的共享庫。通過共享庫,許多程序可以重複使用相同的代碼,並且這些庫可以存儲在一個公共的位置上,因此能減小運行程序的大小。這個目錄包含程序在鏈接時使用的 各種庫。

這個小故障很容易解決,那麼你怎麼理解linux中的庫文件呢?學習下也不誤工作。

Linux下的庫文件分為共享庫和靜態庫兩大類,它們兩者的差別僅在程序執行時所需的代碼是在運行時動態加載的,還是在編譯時靜態加載的。

Linux的庫一般在/lib 或/usr/lib 目 錄下,如果是64位的系統則會有lib64目錄。lib是庫(Library)的英文縮寫,它主要存放系統的鏈接庫文件,沒有該目錄則系統就無法正常運行。/lib目錄中存儲著程序運行時使用的共享庫。通過共享庫,許多程序可以重複使用相同的代碼,並且這些庫可以存儲在一個公共的位置上,因此能減小運行程序的大小。這個目錄包含程序在鏈接時使用的 各種庫。

庫的知識

1.庫的命名

庫的命名比較簡單,第一個特點是所有的庫以lib開頭,GCC命令在在-l選項所指定的文件名前會自動加入lib。

第二個特點文件名以.a結尾的庫是靜態庫。

第三個特點文件名是.so的庫為共享庫(共享庫是在運行的時候動態加載的 )。默認情況下,GCC在鏈接時優先使用共享庫,只有當共享庫不存在時才考慮使用靜態庫。

2、庫的編號

庫的編號格式如下:

library_name .major.num .minor_.min .pathch_num

  • ◆library_name是libc.so(標準C庫);

  • ◆major_num是2(主版本號);

  • ◆minor_.min是0(次版本號);

  • ◆pathch_num是0(補丁級別號又稱發行號)。

3、庫的操作命令

Linux庫操作可以使用命令完成,目前常用的命令是ldd和ldconfig。

ldd 是Library Dependency Display縮寫,它的作用是顯示一個可執行程序必須使用的共享庫 。

(1)命令格式

ldd [選項] 文件名

(2)主要參數

-d 執行重定位並報告丟失的函數。

-r 執行對函數和數據對象的重定位,並報告丟失的函數和數據對象。

(3)應用舉例

比如查詢Perl語言有哪些共享庫,則可以首先使用find命令查詢這個程序的絕對路徑,然後使用ldd命令:

#find -name perl

ldd /usr/bin/perl

$ ldd test

執行test,可以看到它是如何調用動態庫中的函數的。

2.ldconfig

ldconfig 命令的作用是決定位於目錄/usr/lib和/lib下的共享庫所需的運行鏈接。這些鏈接保存在的Libs保存在/et/ld.so.conf文件中。搜 索出可共享的動態鏈接庫(格式如前介紹,lib*.so*),進而創建出動態裝入程序(ld.so)所需的鏈接和緩存文件。緩存文件默認為/etc /ld.so.cache,此文件保存已排好序的動態鏈接庫名字列表。

(1)命令格式

ldconfig [選項] [libs]

(2)主要選項

-v或--verbose ldconfig將顯示正在掃描的目錄、搜索到的動態鏈接庫,以及它所創建的連接的名字。

-f CONF 指定動態鏈接庫的配置文件為CONF,系統默認為/etc/ld.so.conf。

-C CACHE 指定生成的緩存文件為CACHE,系統默認的是/etc/ld.so.cache,文件存放已排好序的可共享的動態鏈接庫的列表。

-p或--print-cache 讓ldconfig打印出當前緩存文件所保存的所有共享庫的名字。

-r ROOT 改變應用程序的根目錄為ROOT。

-n ldconfig僅掃描命令行指定的目錄,不掃描默認目錄(/lib、/usr/lib),也不掃描配置文件/etc/ld.so.conf所列的目錄。

運行沒有選項的ldconfig命令時,用於更新高速緩衝文件。這個命令主要用於高速緩衝DNS服務器(Caching DNS Server)。高速緩衝DNS服務器的原理是提供查詢的歷史記錄,並且利用這些記錄來提高查詢的效率。

當某個查詢是第一次被髮送到高速緩衝DNS服務器時,高速緩衝DNS服務器就將此查詢的整個過程記錄下來,在一定的時期內用它來回答所有相同的查詢,從而減少整個DNS系統的負擔並且提高查詢速度。

(3)應用實例

如果用戶想知道系統中有哪些動態鏈接庫,或者想知道系統中有沒有某個動態鏈接庫時,可用-p選項讓ldconfig輸出緩存文件中的動態鏈接庫列表,從而查詢得到。 例如:

ldconfig -p

998 libs found in cache `/etc/ld.so.cache'

libzvt.so.2 (libc6) => /usr/lib/libzvt.so.2

libzvt.so (libc6) => /usr/lib/libzvt.so

……

補充:

靜態鏈接庫*.a的編譯和使用

創建.a庫文件和.o庫文件:

[yufei@localhost perl_c2]$ pwd

/home/yufei/perl_c2

[yufei@localhost perl_c2]$ cat mylib.c

#include <stdio.h>

#include <string.h>

void hello(){

printf("success call from perl to c library\n");

}

[yufei@localhost perl_c2]$ cat mylib.h

extern void hello();

[yufei@localhost perl_c2]$ gcc -c mylib.c

[yufei@localhost perl_c2]$ dir

mylib.c mylib.h mylib.o

[yufei@localhost perl_c2]$ ar -r mylib.a mylib.o

ar: 正在創建 mylib.a

[yufei@localhost perl_c2]$ dir

mylib.a mylib.c mylib.h mylib.o

*.a的使用方法

最簡單的是直接把.a當成一個普通源代碼編譯進來.

gcc main.cpp ./lib/libInfo.a -o exec

動態鏈接庫*.so的編譯與使用- -

動態庫*.so在linux下用c和c++編程時經常會碰到,這裡做個筆記,也為其它正為動態庫鏈接庫而苦惱的兄弟們提供一點幫助。

1、動態庫的編譯

下面通過一個例子來介紹如何生成一個動態庫。這裡有一個頭文件:so_test.h,三個.c文件:test_a.c、test_b.c、test_c.c,我們將這幾個文件編譯成一個動態庫:libtest.so。

so_test.h:

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

void test_a();

void test_b();

void test_c();

test_a.c:

#include "so_test.h"

void test_a()

{

printf("this is intest_a...\n");

}

test_b.c:

#include "so_test.h"

void test_b()

{

printf("this is intest_b...\n");

}

test_c.c:

#include "so_test.h"

void test_c()

{

printf("this is intest_c...\n");

}

將這幾個文件編譯成一個動態庫:libtest.so

$ gcc test_a.c test_b.c test_c.c -fPIC -shared -o libtest.so

2、動態庫的鏈接

在1、中,我們已經成功生成了一個自己的動態鏈接庫libtest.so,下面我們通過一個程序來調用這個庫裡的函數。程序的源文件為:test.c。

test.c:

#include "so_test.h"

int main()

{

test_a();

test_b();

test_c();

return 0;

}

l 將test.c與動態庫libtest.so鏈接生成執行文件test:

$ gcc test.c -L. -l test -o test

l 測試是否動態連接,如果列出libtest.so,那麼應該是連接正常了

$ ldd test

l 執行test,可以看到它是如何調用動態庫中的函數的。

總結:

1、共享庫特別適合多個程序共享代碼,升級程序部分功能模塊,實現程序“插件”功能的情況;

而靜態庫是一勞永逸,編譯後不需要帶一堆庫文件跑,而且不管放置到哪裡都可正常運行。

2、當搜索的庫文件目錄下同時存在該庫的靜態版本和共享版本時,鏈接器優先使用共享版本.so,此時你可以使用-static鏈接選項指定鏈接靜態版本.a。

3、動態庫可以導出兩個特殊的函數:_init和_fini,前者在動態庫被加載後調用,後者在動態庫被卸載前調用,

我們可以使用這兩個函數做些特別的工作。需要注意的是:在定義這兩個函數後編譯時,需要使用

-nostartfiles選項,否則編譯器報重複定義錯誤。

4、ldd命令用來查看程序所依賴的共享庫,同時也方便我們判斷共享庫是否被找到;

nm命令查看obj文件(.so也是一個obj)中的標識(函數、變量)。

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