===================================================================

linux靜態庫和動態庫分析

本文轉自 http://www.linuxeden.com/html/develop/20100326/94297.html

1.什麼是庫

　　在windows平臺和linux平臺下都大量存在著庫。

　　本質上來說庫是一種可執行程式碼的二進位制形式，可以被作業系統載入記憶體執行。

　　由於windows和linux的本質不同，因此二者庫的二進位制是不相容的。

　　本文僅限於介紹linux下的庫。

2.庫的種類

　　linux下的庫有兩種：靜態

　　二者的不同點在於程式碼被載入的時刻不同。

　　靜態庫的程式碼在編譯過程中已經被載入可執行程式，因此體積較大。

　　共享庫的程式碼是在可執行程式執行時才載入記憶體的，在編譯過程中僅簡單的引用，因此程式碼體積較小。

3.庫存在的意義

　　庫是別人寫好的現有的，成熟的，可以複用的程式碼，你可以使用但要記得遵守許可協議。

　　現實中每個程式都要依賴很多基礎的底層庫，不可能每個人的程式碼都從零開始，因此庫的存在意義非同尋常。

　　共享庫的好處是，不同的應用程式如果呼叫相同的庫，那麼在記憶體裡只需要有一份該共享庫的例項。

4.庫檔案是如何產生的在linux下

　　靜態庫的字尾是.a，它的產生分兩步

　　Step 1.由原始檔編譯生成一堆.o，每個.o裡都包含這個編譯單元的符號表

　　Step 2.ar命令將很多.o轉換成.a，成文靜態庫

　　動態庫的字尾是.so，它由gcc加特定引數編譯產生。

　　例如:

1. $ gcc -fPIC -c *.c   

1. $ gcc -fPIC -c *.c   

1. $ gcc -shared -Wl,-soname, libfoo.so.1 -o libfoo.so.1.0 *.  

1. $ gcc -shared -Wl,-soname, libfoo.so.1 -o libfoo.so.1.0 *.  

5.庫檔案是如何命名的，有沒有什麼規範

　　在linux下，庫檔案一般放在/usr/lib /lib下，

　　靜態庫的名字一般為libxxxx.a，其中xxxx是該lib的名稱

　　動態庫的名字一般為libxxxx.so.major.minor，xxxx是該lib的名稱，major是主版本號， minor是副版本號

6.如何知道一個可執行程式依賴哪些庫

　　ldd命令可以檢視一個可執行程式依賴的共享庫，

　　例如# ldd /bin/lnlibc.so.6

1. => /lib/libc.so.6 (0×40021000)/lib/ld-linux.so.2
2. => /lib/ld- linux.so.2 (0×40000000)  

1. => /lib/libc.so.6 (0×40021000)/lib/ld-linux.so.2
2. => /lib/ld- linux.so.2 (0×40000000)  

　　可以看到ln命令依賴於libc庫和ld-linux庫

7.可執行程式在執行的時候如何定位共享庫檔案

　　當系統載入可執行程式碼時候，能夠知道其所依賴的庫的名字，但是還需要知道絕對路徑

　　此時就需要系統動態載入器(dynamic linker/loader)

　　對於elf格式的可執行程式，是由ld-linux.so*來完成的，它先後搜尋elf檔案的

                —DT_RPATH

                —環境變數LD_LIBRARY_PATH

                —/etc/ld.so.cache檔案列表

                —/lib/,/usr/lib目錄找到庫檔案後將其載入記憶體

8.在新安裝一個庫之後如何讓系統能夠找到他

　　如果安裝在/lib或者/usr/lib下，那麼ld預設能夠找到，無需其他操作。

　　如果安裝在其他目錄，需要將其新增到/etc/ld.so.cache檔案中，步驟如下

　　1.編輯/etc/ld.so.conf檔案，加入庫檔案所在目錄的路徑

　　2.執行ldconfig，該命令會重建/etc/ld.so.cache檔案

==============================================================================================

gcc生成靜態庫和動態庫

本文轉自 http://hi.baidu.com/gaomanyi/blog/item/1be9a11bdca98c1f8718bf9e.html

　　我們通常把一些公用函式製作成函式庫，供其它程式使用。函式庫分為靜態庫和動態庫兩種。

       靜態庫在程式編譯時會被連線到目的碼中，程式執行時將不再需要該靜態庫。動態庫在程式編譯時並不會被連線到目的碼中，而是在程式執行是才被載入，因此在程式執行時還需要動態庫存在。

      本文主要通過舉例來說明 在Linux中如何建立靜態庫和動態庫，以及使用它們。在建立函式庫前，我們先來準備舉例用的源程式，並將函式庫的源程式編譯成.o檔案。

　　第1步：編輯得到舉例的程式--hello.h、hello.c和main.c；

　　hello.h(見程式1)為該函式庫的標頭檔案。

　　hello.c(見程式2)是函式庫的源程式，其中包含公用函式hello，該函式將在螢幕上輸出"Hello XXX!"。

　　main.c(見程式3)為測試庫檔案的主程式，在主程式中呼叫了公用函式hello。

　　程式1: hello.h

1. #ifndef HELLO_H  
2. #define HELLO_H  
3. void hello(constchar *name);  
4. #endif//HELLO_H

1. #ifndef HELLO_H  
2. #define HELLO_H  
3. void hello(constchar *name);  
4. #endif//HELLO_H

　　程式2: hello.c

1. #include
2. void hello(constchar *name)  
3. {  
4.     printf("Hello %s!/n", name);  
5. }  
6. 程式3: main.c  
7. #include"hello.h"
8. int main()  
9. {  
10.     hello("everyone");  
11.     return0;  
12. }  

1. #include
2. void hello(constchar *name)  
3. {  
4.     printf("Hello %s!/n", name);  
5. }  
6. 程式3: main.c  
7. #include"hello.h"
8. int main()  
9. {  
10.     hello("everyone");  
11.     return0;  
12. }  

　　無論靜態庫，還是動態庫，都是由.o檔案建立的。因此，我們必須將源程式hello.c通過gcc先編譯成.o檔案。

　　在系統提示符下鍵入以下命令得到hello.o檔案。

1. # gcc -c hello.c  
2. #  

1. # gcc -c hello.c  
2. #  

　　(注1：本文不介紹各命令使用和其引數功能，若希望詳細瞭解它們，請參考其他文件。)

　　(注2：首字元"#"是系統提示符，不需要鍵入，下文相同。)

　　我們執行ls命令看看是否生存了hello.o檔案。

1. # ls  
2. hello.c hello.h hello.o main.c  
3. #  

1. # ls  
2. hello.c hello.h hello.o main.c  
3. #  

　　(注3：首字元不是"#"為系統執行結果，下文相同。)

　　在ls命令結果中，我們看到了hello.o檔案，本步操作完成。

　　下面我們先來看看如何建立靜態庫，以及使用它。

　　第3步：由.o檔案建立靜態庫；

　　靜態庫檔名的命名規範是以lib為字首，緊接著跟靜態庫名，副檔名為.a。例如：我們將建立的靜態庫名為myhello，則靜態庫檔名就是libmyhello.a。在建立和使用靜態庫時，需要注意這點。建立靜態庫用ar命令。

　　在系統提示符下鍵入以下命令將建立靜態庫檔案libmyhello.a。

1. # ar cr libmyhello.a hello.o  
2. #  

1. # ar cr libmyhello.a hello.o  
2. #  

　　我們同樣執行ls命令檢視結果：

1. # ls  
2. hello.c hello.h hello.o libmyhello.a main.c  
3. #  

1. # ls  
2. hello.c hello.h hello.o libmyhello.a main.c  
3. #  

　　ls命令結果中有libmyhello.a。

　　第4步：在程式中使用靜態庫；

　　靜態庫製作完了，如何使用它內部的函式呢？只需要在使用到這些公用函式的源程式中包含這些公用函式的原型宣告，然後在用gcc命令生成目標檔案時指明靜態庫名，gcc將會從靜態庫中將公用函式連線到目標檔案中。注意，gcc會在靜態庫名前加上字首lib，然後追加副檔名.a得到的靜態庫檔名來查詢靜態庫檔案。

　　在程式3:main.c中，我們包含了靜態庫的標頭檔案hello.h，然後在主程式main中直接呼叫公用函式hello。下面先生成目標程式hello，然後執行hello程式看看結果如何。