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Linux下动态链接库的编写

2012-11-01 09:35 639 查看
类似Windows系统中的动态链接库,Linux中也有相应的共享库用以支持代码的复用。Windows中为*.dll,而Linux中为*.so,我来详细的告诉你如何在linux下编写动态库,以及如何使用它.

在linux下编写动态链接库的步骤:

1. 编写库的头文件和源文件.

2. 把所有涉及到的源文件用如下方式编译为目标文件:

g++/gcc -g -c -fPIC -o library1.o library1.cpp

g++/gcc -g -c -fPIC -o library2.o library2.cpp

......

......

(注释:-fPIC指通过这个选项来生成与位置无关的代码,可以在任何地址被连接和装载,-c指只编译而不连接原程序)

3. 把所有的目标文件链接为动态库:

g++/gcc -g -shared -Wl,-soname,lib***.so -o lib***.so.1.0.0 library1.o library2.o .... -lc

(注释:-lc选项,表示使用c语言库,一般都要用到)

4. 建立一个库名链接

ln -s lib***.so.1.0.0 lib***.so

现在你就可以引用库了.下面我分别给出简单例子告诉你如何动态和静态使用动态库:

假如你的应用程序源代码叫testlib.cpp

采用\如下方式编译:

g++ -g -o testlib testlib.cpp -ldl

(注释:-ldl选项,表示生成的对象模块需要使用共享库)

////////这个例子告诉你如何动态的调用.so库

testlib.cpp

#include <dlfcn.h>

#include <iostream.h>

#include ...

int main()

{

void *handle=NULL;

//define a pointer which will point to the function in the lib you want to use.

YourFuntionType (*pFunc)(YourFunctionPerameterList........);

//open the lib you want to use.

handle=dlopen("/../../../yourlib.so",RTLD_LAZY);

if(handle==NULL)

{

cout<<"failed loading library!"<<endl;

return -1;

}

dlerror();

//try to load the function in lib

pFunc=(YourFuntionType(*)(YourFunctionPerameterList))dlsym(handle,"YourFuntionName");

if(dlerror()!=NULL)

{

cout<<"Loading function in lib error!"<<endl;

return -1;

}

//now you can use the funtion like this

(*pFunc)(YourFuntionPerameterList);

return 0;

}

(注释:dlopen()

第一个参数:指定共享库的名称,将会在下面位置查找指定的共享库。

-环境变量LD_LIBRARY_PATH列出的用分号间隔的所有目录。

-文件/etc/ld.so.cache中找到的库的列表,用ldconfig维护。

-目录usr/lib。

-目录/lib。

-当前目录。(这里就是这种情况)

第二个参数:指定如何打开共享库。

-RTLD_NOW:将共享库中的所有函数加载到内存

-RTLD_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

dlsym()

调用dlsym时,利用dlopen()返回的共享库的phandle以及函数名称作为参数,返回要加载函数的入口地址。

dlerror()

该函数用于检查调用共享库的相关函数出现的错误。



特别需要注意的几点问题:

1. 当你想用c++写动态库的时候,记住千万别忘了在头文件里面加上如下内容,否则生成的库在动态调用的时候会出问题!!!!!!!

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

....

....

#ifdef __cplusplus

}

#endif

2. 当你的库中包括与omniORB3相关的东西的时候,一定要在makefile中加上 -D__x86__ -D__OSVERSION=4

/////////////这个例子告诉你如何静态调用.so库

首先你得确保你的应用程序能够找到你的.so库,这可以有几种方法来实现.

方法一:

1.你可以把YourLib.so.1.0.0 和YourLib.so放到/usr/lib中,然后执行命令:ldconfig,这样你就可以在你的应用程序中直接调用你库中的函数了,当然你 得把库的头文件包含到你的应用程序中

2.编译你的应用程序

g++/gcc -g -o yourapp yourapp.cpp –lYourLib

方法二:

1.你也可以采用在系统中设置环境变量的办法来实现. 在root目录下:

vi .bash_profile

然后添加LD_LIBRARY=/../YourDirIncludingYourLib

然后注消一次,环境变量就生效了,这样你就可以在你的应用程序中直接调用库中的函数了,同样你得有头文件.

2.编译你的应用程序

g++/gcc -g -o yourapp yourapp.cpp –lYourLib

方法三:

你可以直接采用在编译链接的时候告诉系统你的库在什么地方

g++/gcc -g -o yourapp yourapp.cpp -L/YourDirIncludingYourLib –lYourLib

/////////////////////////////////

假如你的库中有个函数:int eat(.....)

那么采用如下方式调用它

yourapp.cpp

#include "YourLib.h"

int main()

{

eat();

return 0;

}

是不是很easy?对了在静态调用的时候好像不存在上面的"注意1"的问题,不过鉴于保险起见,最好还是按照标准的方式写c++头文件吧,这绝对是个好习惯.

下面通过一个简单的例子开始介绍Linux标准对象。

我们的标准对象文件含有一个函数,不需要声明export导出符号,只需要编译器设置即可。如下:

设建立一个tools.h文件以及tools.c文件

/*

** tools.h

*/

#include "stdio.h"

#include "stdlib.h"

void draw();

void write();

void sign();

void show();

/*

**tools.c

*/

#include "tools.h"

void draw()

{

printf("draw some graphics.\n");

}

void write()

{

printf("write some characters.\n");

}

void sign()

{

printf("sign your name.\n");

}

void show()

{

printf("A picture by xufeng.\n");

draw();

write();

printf("A picture is finished.\n");

}

按照如下编译:

$ gcc -fPIC -shared -o libmytools.so tools.c

执行生成一个libmytools.so文件,按照Linux标准对象的命名惯例,应该在库名称之前加上"lib"前缀,尽管不是必须的。编译开关-fPIC代表函数符号可以重定向,-shared代表编译结果是一个标准对象。

不同于Win32DLL,Linux标准对象中的所有函数都是直接导出的,都可以被调用程序所访问。下面我们编写调用程序:

/*

** test.c

*/

#include "tools.h"

main()

{

show();

printf("success!\n");

}

按照如下gcc编译:

$ gcc -o test test.c ./libmytools.so

编译生成test可执行文件。如上编译条件的最后一条需要是所调用的标准对象文件名,注意必须含有路径。如果只是使用libmyso.so,则必须确保这个文件在可访问的PATH下面。本例所使用的文件名"./libmytools.so"是当前路径下的,使用了相对路径。

###############################################################################

Linux下文件的类型是不依赖于其后缀名的,但一般来讲:

.o,是目标文件,相当于windows中的.obj文件

.so 为共享库,是shared object,用于动态连接的,和dll差不多

.a为静态库,是好多个.o合在一起,用于静态连接

.la为libtool自动生成的一些共享库,vi编辑查看,主要记录了一些配置信息。可以用如下命令查看

*.la文件的格式 $file *.la

*.la: ASCII English text

所以可以用vi来查看其内容。

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

创建.a库文件和.o库文件:

[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: 正在创建 mylib.a

[yufei@localhost perl_c2]$ dir

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

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

###############################################################################

动态链接库*.so的编译与使用

动态库*.so在Linux下用c和c++编程时经常会碰到,最近在网站找了几篇文章介绍动态库的编译和链

接,总算搞懂了这个之前一直不太了解得东东,这里做个笔记,也为其它正为动态库链接库而苦恼的兄弟

们提供一点帮助。

1、动态库的编译

下面通过一个例子来介绍如何生成一个动态库。这里有一个头文件:so_test.h,三个.c文件:

test_a.c、test_b.c、test_c.c,我们将这几个文件编译成一个动态库: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 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");

}

将这几个文件编译成一个动态库:libtest.so

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

2、动态库的链接

在1、中,我们已经成功生成了一个自己的动态链接库libtest.so,下面我们通过一个程序来调用这

个库里的函数。程序的源文件为:test.c。

test.c:

#include "so_test.h"

int main()

{

test_a();

test_b();

test_c();

return 0;

}

l 将test.c与动态库libtest.so链接生成执行文件test:

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

l 测试是否动态连接,如果列出libtest.so,那么应该是连接正常了

$ ldd test

l 执行test,可以看到它是如何调用动态库中的函数的。

3、编译参数解析

最主要的是GCC命令行的一个选项:

-shared 该选项指定生成动态连接库(让连接器生成T类型的导出符号表,有时候也生成

弱连接W类型的导出符号),不用该标志外部程序无法连接。相当于一个可执行文件

l -fPIC:表示编译为位置独立的代码,不用此选项的话编译后的代码是位置相关的所以动

态载入时是通过代码拷贝的方式来满足不同进程的需要,而不能达到真正代码段共享的目的。

l -L.:表示要连接的库在当前目录中

l -ltest: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.so来确定库的名称

l LD_LIBRARY_PATH:这个环境变量指示动态连接器可以装载动态库的路径。

l 当然如果有root权限的话,可以修改/etc/ld.so.conf文件,然后调用 /sbin/ldconfig来

达到同样的目的,不过如果没有root权限,那么只能采用输出LD_LIBRARY_PATH的方法了。

4、注意

调用动态库的时候有几个问题会经常碰到,有时,明明已经将库的头文件所在目录 通过 “-I

” include进来了,库所在文件通过“-L”参数引导,并指定了“-l”的库名,但通过ldd命令察看时,

就是死活找不到你指定链接的so文件,这时你 要作的就是通过修改LD_LIBRARY_PATH或

者/etc/ld.so.conf文件来指定动态库的目录。通常这样做就可以解决库无法链接的问题 了。

makefile里面怎么正确的编译和连接生成.so库文件,然后又是在其他程序的makefile里面如何编译

和连接才能调用这个库文件的函数????

答:

你需要告诉动态链接器、加载器ld.so在哪里才能找到这个共享库,可以设置环境变量把库的

路径添加到库目录/lib和/usr/lib,LD_LIBRARY_PATH=$(pwd),这种方法采用命令行方法不太方便,一种替

代方法

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^注释^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

LD_LIBRARY_PATH可以在/etc/profile还是 ~/.profile还是 ./bash_profile里设置,或者.bashrc里



改完后运行source /etc/profile或 . /etc/profile

更好的办法是添入/etc/ld.so.conf, 然后执行 /sbin/ldconfig

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^注释^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

是把库路径添加到/etc/ld.so.conf,然后以root身份运行ldconfig

也可以在连接的时候指定文件路径和名称 -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

***********************************************注释************************************************

ln -s是用来创建软链接,也就相当于windows中的快捷方式,在当前目录中创建上一级目录中的文件

ttt的命名为ttt2软链接的命令是ln -s ../ttt ttt2,如果原文件也就是ttt文件删除的话,ttt2也变成了

空文件。

ln -d是用来创建硬链接,也就相当于windows中文件的副本,当原文件删除的时候,并不影响“副本

”的内容。

编译目标文件时使用gcc的-fPIC选项,产生与位置无关的代码并能被加载到任何地址:

gcc –fPIC –g –c liberr.c –o liberr.o

使用gcc的-shared和-soname选项;

使用gcc的-Wl选项把参数传递给连接器ld;

使用gcc的-l选项显示的连接C库,以保证可以得到所需的启动(startup)代码,从而避免程序在使

用不同的,可能不兼容版本的C库的系统上不能启动执行。

gcc –g –shared –Wl,-soname,liberr.so –o liberr.so.1.0.0 liberr.o –lc

建立相应的符号连接:

ln –s liberr.so.1.0.0 liberr.so.1;

ln –s liberr.so.1.0.0 liberr.so;

在MAKEFILE中:

$@

表示规则中的目标文件集。在模式规则中,如果有多个目标,那么,"$@"就是匹配于目标中模式

定义的集合。

$%

仅当目标是函数库文件中,表示规则中的目标成员名。例如,如果一个目标是"foo.a(bar.o)",

那么,"$%"就是"bar.o","$@"就是"foo.a"。如果目标不是函数库文件(Unix下是[.a],Windows下是

[.lib]),那么,其值为空。

$<

依赖目标中的第一个目标名字。如果依赖目标是以模式(即"%")定义的,那么"$<"将是符合模

式的一系列的文件集。注意,其是一个一个取出来的。

$?

所有比目标新的依赖目标的集合。以空格分隔。

$^

所有的依赖目标的集合。以空格分隔。如果在依赖目标中有多个重复的,那个这个变量会去除重

复的依赖目标,只保留一份。

***********************************************注释************************************************

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要带-shared 参数;要调用.so的文件,比如libfunc.so,可以在cc命令最后加上

-lfunc,还要视情况加上-L/usr/xxx 指出libfunc.so的路径;这样,在你要编译的源文件中就可以调用

libfunc.so这个库文件的函数.

前面的都说的差不多了,最后提醒一下最好提供一个接口头文件
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