Linux中.a,.la,.o,.so文件的意義和編程實(shí)現(xiàn)

字號(hào):

Linux下文件的類型是不依賴于其后綴名的,但一般來(lái)講:
    .o,是目標(biāo)文件,相當(dāng)于windows中的.obj文件
    .so 為共享庫(kù),是shared object,用于動(dòng)態(tài)連接的,和dll差不多
    .a為靜態(tài)庫(kù),是好多個(gè).o合在一起,用于靜態(tài)連接
    .la為libtool自動(dòng)生成的一些共享庫(kù),vi編輯查看,主要記錄了一些配置信息??梢杂萌缦旅畈榭?la文件的格式 $file .la
    .la: ASCII English text
    所以可以用vi來(lái)查看其內(nèi)容。
    創(chuàng)建.a庫(kù)文件和.o庫(kù)文件:
    [yufei@localhost perl_c2]$ pwd
    /home/yufei/perl_c2
    [yufei@localhost perl_c2]$ cat mylib.c
    #include
    #include
    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(chuàng)建 mylib.a
    [yufei@localhost perl_c2]$ dir
    mylib.a mylib.c mylib.h mylib.o
    動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù).so的編譯與使用- -
    動(dòng)態(tài)庫(kù).so在Linux下用c和c++編程時(shí)經(jīng)常會(huì)碰到,最近在網(wǎng)站找了幾篇文章介紹動(dòng)態(tài)庫(kù)的編譯和鏈接,總算搞懂了這個(gè)之前一直不太了解得東東,這里做個(gè)筆記,也為其它正為動(dòng)態(tài)庫(kù)鏈接庫(kù)而苦惱的兄弟們提供一點(diǎn)幫助。
    1、動(dòng)態(tài)庫(kù)的編譯
    下面通過(guò)一個(gè)例子來(lái)介紹如何生成一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)。這里有一個(gè)頭文件:so_test.h,三個(gè).c文件:test_a.c、test_b.c、test_c.c,我們將這幾個(gè)文件編譯成一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù):libtest.so。
    so_test.h:
    #include
    #include
    void test_a();
    void test_b();
    void test_c();
    test_a.c:
    #include "so_test.h"
    void test_a()
    {
    printf("this is in test_a...\n");
    }
    test_b.c:
    #include "so_test.h"
    void test_b()
    {
    printf("this is in test_b...\n");
    }
    test_c.c:
    #include "so_test.h"
    void test_c()
    {
    printf("this is in test_c...\n");
    }
    將這幾個(gè)文件編譯成一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù):libtest.so
    $ gcc test_a.c test_b.c test_c.c -fPIC -shared -o libtest.so 2、動(dòng)態(tài)庫(kù)的鏈接
    在1、中,我們已經(jīng)成功生成了一個(gè)自己的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)libtest.so,下面我們通過(guò)一個(gè)程序來(lái)調(diào)用這個(gè)庫(kù)里的函數(shù)。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(dòng)態(tài)庫(kù)libtest.so鏈接生成執(zhí)行文件test:
    $ gcc test.c -L. -ltest -o test
    l 測(cè)試是否動(dòng)態(tài)連接,如果列出libtest.so,那么應(yīng)該是連接正常了
    $ ldd test
    l 執(zhí)行test,可以看到它是如何調(diào)用動(dòng)態(tài)庫(kù)中的函數(shù)的。
    3、編譯參數(shù)解析
    最主要的是GCC命令行的一個(gè)選項(xiàng):
    -shared 該選項(xiàng)指定生成動(dòng)態(tài)連接庫(kù)(讓連接器生成T類型的導(dǎo)出符號(hào)表,有時(shí)候也生成弱連接W類型的導(dǎo)出符號(hào)),不用該標(biāo)志外部程序無(wú)法連接。相當(dāng)于一個(gè)可執(zhí)行文件
    -fPIC:表示編譯為位置獨(dú)立的代碼,不用此選項(xiàng)的話編譯后的代碼是位置相關(guān)的所以動(dòng)態(tài)載入時(shí)是通過(guò)代碼拷貝的方式來(lái)滿足不同進(jìn)程的需要,而不能達(dá)到真正代碼段共享的目的。
    -L.:表示要連接的庫(kù)在當(dāng)前目錄中
    -ltest:編譯器查找動(dòng)態(tài)連接庫(kù)時(shí)有隱含的命名規(guī)則,即在給出的名字前面加上lib,后面加上.so來(lái)確定庫(kù)的名稱
    LD_LIBRARY_PATH:這個(gè)環(huán)境變量指示動(dòng)態(tài)連接器可以裝載動(dòng)態(tài)庫(kù)的路徑。
    當(dāng)然如果有root權(quán)限的話,可以修改/etc/ld.so.conf文件,然后調(diào)用 /sbin/ldconfig來(lái)達(dá)到同樣的目的,不過(guò)如果沒(méi)有root權(quán)限,那么只能采用輸出LD_LIBRARY_PATH的方法了。
    4、注意
    調(diào)用動(dòng)態(tài)庫(kù)的時(shí)候有幾個(gè)問(wèn)題會(huì)經(jīng)常碰到,有時(shí),明明已經(jīng)將庫(kù)的頭文件所在目錄 通過(guò) “-I” include進(jìn)來(lái)了,庫(kù)所在文件通過(guò)“-L”參數(shù)引導(dǎo),并指定了“-l”的庫(kù)名,但通過(guò)ldd命令察看時(shí),就是死活找不到你指定鏈接的so文件,這時(shí)你要作的就是通過(guò)修改LD_LIBRARY_PATH或者/etc/ld.so.conf文件來(lái)指定動(dòng)態(tài)庫(kù)的目錄。通常這樣做就可以解決庫(kù)無(wú)法鏈接的問(wèn)題了。
    makefile里面怎么正確的編譯和連接生成.so庫(kù)文件,然后又是在其他程序的makefile里面如何編譯和連接才能調(diào)用這個(gè)庫(kù)文件的函數(shù)????
    答:
      你需要告訴動(dòng)態(tài)鏈接器、加載器ld.so在哪里才能找到這個(gè)共享庫(kù),可以設(shè)置環(huán)境變量把庫(kù)的路徑添加到庫(kù)目錄/lib和/usr/lib,LD_LIBRARY_PATH=$(pwd),這種方法采用命令行方法不太方便,一種替代方法
    注釋
    LD_LIBRARY_PATH可以在/etc/profile還是 ~/.profile還是 ./bash_profile里設(shè)置,或者.bashrc里,
    改完后運(yùn)行source /etc/profile或 . /etc/profile
    更好的辦法是添入/etc/ld.so.conf, 然后執(zhí)行 /sbin/ldconfig
    注釋
    是把庫(kù)路徑添加到/etc/ld.so.conf,然后以root身份運(yùn)行l(wèi)dconfig
    也可以在連接的時(shí)候指定文件路徑和名稱 -I -L.
    GCC=gcc
    CFLAGS=-Wall -ggdb -fPIC
    #CFLAGS=
    all: libfunc test
    libfunc:func.o func1.o
    $(GCC) -shared -Wl,-soname,libfunc.so.1 -o libfunc.so.1.1 $<
    ln -sf libfunc.so.1.1 libfunc.so.1
    ln -sf libfunc.so.1 libfunc.so
    注釋
    ln -s是用來(lái)創(chuàng)建軟鏈接,也就相當(dāng)于windows中的快捷方式,在當(dāng)前目錄中創(chuàng)建上一級(jí)目錄中的文件ttt的命名為ttt2軟鏈接的命令是ln -s ../ttt ttt2,如果原文件也就是ttt文件刪除的話,ttt2也變成了空文件。
    ln -d是用來(lái)創(chuàng)建硬鏈接,也就相當(dāng)于windows中文件的副本,當(dāng)原文件刪除的時(shí)候,并不影響“副本”的內(nèi)容。
    編譯目標(biāo)文件時(shí)使用gcc的-fPIC選項(xiàng),產(chǎn)生與位置無(wú)關(guān)的代碼并能被加載到任何地址:
    gcc –fPIC –g –c liberr.c –o liberr.o
    使用gcc的-shared和-soname選項(xiàng);
    使用gcc的-Wl選項(xiàng)把參數(shù)傳遞給連接器ld;
    使用gcc的-l選項(xiàng)顯示的連接C庫(kù),以保證可以得到所需的啟動(dòng)(startup)代碼,從而避免程序在使用不同的,可能不兼容版本的C庫(kù)的系統(tǒng)上不能啟動(dòng)執(zhí)行。
    gcc –g –shared –Wl,-soname,liberr.so –o liberr.so.1.0.0 liberr.o –lc
    建立相應(yīng)的符號(hào)連接:
    ln –s liberr.so.1.0.0 liberr.so.1;
    ln –s liberr.so.1.0.0 liberr.so;
    在MAKEFILE中:
    $@
    表示規(guī)則中的目標(biāo)文件集。在模式規(guī)則中,如果有多個(gè)目標(biāo),那么,"$@"就是匹配于目標(biāo)中模式定義的集合。
    $%
    僅當(dāng)目標(biāo)是函數(shù)庫(kù)文件中,表示規(guī)則中的目標(biāo)成員名。例如,如果一個(gè)目標(biāo)是"foo.a(bar.o)",那么,"$%"就是"bar.o","$@"就是"foo.a"。如果目標(biāo)不是函數(shù)庫(kù)文件(Unix下是[.a],Windows下是[.lib]),那么,其值為空。
    $<
    依賴目標(biāo)中的第一個(gè)目標(biāo)名字。如果依賴目標(biāo)是以模式(即"%")定義的,那么"$<"將是符合模式的一系列的文件集。注意,其是一個(gè)一個(gè)取出來(lái)的。
    $?
    所有比目標(biāo)新的依賴目標(biāo)的集合。以空格分隔。
    $
    所有的依賴目標(biāo)的集合。以空格分隔。如果在依賴目標(biāo)中有多個(gè)重復(fù)的,那個(gè)這個(gè)變量會(huì)去除重復(fù)的依賴目標(biāo),只保留一份。
    注釋
    test: test.o libfunc
    $(GCC) -o test test.o -L. -lfunc
    %.o:%.c
    $(GCC) -c $(CFLAGS) -o $@ $<
    clean:
    rm -fr .o
    rm -fr .so
    rm -fr test
    要生成.so文件,cc要帶-shared 參數(shù);要調(diào)用.so的文件,比如libfunc.so,可以在cc命令最后加上-lfunc,還要視情況加上-L/usr/xxx 指出libfunc.so的路徑;這樣,在你要編譯的源文件中就可以調(diào)用libfunc.so這個(gè)庫(kù)文件的函數(shù).
      前面的都說(shuō)的差不多了,最后提醒一下提供一個(gè)接口頭文件
      動(dòng)態(tài)加載,用dlopen,dlclose,dlsym