linux 函数库使用

Posted 2020-10-13 烂笔头儿

程序函数库可分为3种类型：静态函 数库（static libraries）、共享函数库（shared libraries）和动态加载函数库（dynamically loaded libraries）

静态函数库是在程序执行前就加入到目标程序中去了；而共享函数库则是在程序启动的时候加载到程序中，它可以被 不同的程序共享；动态加载函数库则可以在程序运行的任何时候动态的加载。实际上，动态函数库并非另外一种库函数格式，区别是动态加载函数库是如何被程序员 使用的。后面我们将举例说明

静态函数库
　 静态函数库实际上就是简单的一个普通的目标文件的集合，一般来说习惯用“.a”作为文件的后缀。可以用ar这个程序来产生静态函数库文件。Ar 是archiver的缩写。静态函数库现在已经不在像以前用得那么多了，主要是共享函数库与之相比较有很多的优势的原因。慢慢地，大家都喜欢使用共享函数 库了。不过，在一些场所静态函数库仍然在使用，一来是保持一些与以前某些程序的兼容，二来它描述起来也比较简单。
　静态库函数允许程序 员把程序link起来而不用重新编译代码，节省了重新编译代码的时间。不过，在今天这么快速的计算机面前，一般的程序的重新编译也花费不了多少时间，所以 这个优势已经不是像它以前那么明显了。静态函数库对开发者来说还是很有用的，例如你想把自己提供的函数给别人使用，但是又想对函数的源代码进行保密，你就 可以给别人提供一个静态函数库文件。理论上说，使用ELF格式的静态库函数生成的代码可以比使用共享函数库（或者动态函数 库）的程序运行速度上快一些，大概1－5％。
　　创建一个静态函数库文件，或者往一个已经存在地静态函数库文件添加新的目标代码，可以用下面的命令：

ar rcs my_library.a file1.o file2.o
这个例子中是把目标代码file1.o和file2.o加入到my_library.a这个函数库文件中，如果my_library.a不存在 则创建一个新的文件。在用ar命令创建静态库函数的时候，还有其他一些可以选择的参数，可以参加ar的使用帮助。这里不再赘述。
　　一旦 你创建了一个静态函数库，你可以使用它了。你可以把它作为你编译和连接过程中的一部分用来生成你的可执行代码。如果你用gcc来编译产生可 执行代码的话，你可以用“-l”参数来指定这个库函数。你也可以用ld来做，使用它的“-l”和“-L”参数选项

 

共享函数库中的函数是在当一个可执行程序在启动的时候被加载。如果一个共享函数库正常安装，所有的程序在重新运行的时候都可以自动加载最新的函数库中的函数。对于Linux系统还有更多的可以实现的功能：

升级了函数库但是仍然允许程序使用老版本的函数库。 当执行某个特定程序的时候可以覆盖某个特定的库或者库中指定的函数。可以在库函数被使用的过程中修改这些函数库

共享库命名

每个共享函数库都有个特殊的名字，称作“soname”。Soname名字命名必须以“lib”作为前缀，然后是函数库的名字，然后是“.so”，最后是版本号信息。不过有个特例，就是非常底层的C库函数都不是以lib开头这样命名的。
　　每个共享函数库都有一个真正的名字（“real name”），它是包含真正库函数代码的文件。真名有一个主版本号，和一个发行版本号。最后一个发行版本号是可选的，可以没有。主版本号和发行版本号使你可以知道你到底是安装了什么版本的库函数。
另外，还有一个名字是编译器编译的时候需要的函数库的名字，这个名字就是简单的soname名字，而不包含任何版本号信息。
　管理共享函数库的关键是区分好这些名字。当可执行程序需要在自己的程序中列出这些他们需要的共享库函数的时候，它只要用soname就可以了； 反过来，当你要创建一个新的共享函数库的时候，你要指定一个特定的文件名，其中包含很细节的版本信息。当你安装一个新版本的函数库的时候，你只要先将这些 函数库文件拷贝到一些特定的目录中，运行ldconfig这个实用就可以。Ldconfig检查已经存在的库文件，然后创建soname的符号链接到真正 的函数库，同时设置/etc/ld.so.cache这个缓冲文件。这个我们稍后再讨论。
　　Ldconfig并不设置链接的名字，通常 的做法是在安装过程中完成这个链接名字的建立，一般来说这个符号链接就简单的指向最新的soname 或者最新版本的函数库文件。最好把这个符号链接指向soname，因为通常当你升级你的库函数的后，你就可以自动使用新版本的函数库勒。
　　我们来举例看看：
　 　/usr/lib/libreadline.so.3 是一个完全的完整的soname，ldconfig可以设置一个符号链接到其他某个真正的函数库文件，例如是 /usr/lib/libreadline.so.3.0。同时还必须有一个链接名字，例如/usr/lib/libreadline.so 就是一个符号链接指向/usr/lib/libreadline.so.3

动态加载的函数库Dynamically Loaded (DL) Libraries

　 　动态加载的函数库Dynamically loaded (DL) libraries是一类函数库，它可以在程序运行过程中的任何时间加载。它们特别适合在函数中加载一些模块和plugin扩展模块的场合，因为它可以在 当程序需要某个plugin模块时才动态的加载。例如，Pluggable Authentication Modules(PAM)系统就是用动态加载函数库来使得管理员可以配置和重新配置身份验证信息。

　　Linux系统下，DL函数库与其 他函数库在格式上没有特殊的区别，我们前面提到过，它们创建的时候是标准的object格式。主要的区别就是 这些函数库不是在程序链接的时候或者启动的时候加载，而是通过一个API来打开一个函数库，寻找符号表，处理错误和关闭函数库。通常C语言环境下，需要包 含这个头文件。

　　Linux中使用的函数和Solaris中一样，都是dlpoen（） API。当时不是所有的平台都使用同样的接口，例如HP-UX使用shl_load()机制，而Windows平台用另外的其他的调用接口。如果你的目的 是使得你的代码有很强的移植性，你应该使用一些wrapping函数库，这样的wrapping函数库隐藏不同的平台的接口区别。一种方法是使用 glibc函数库中的对动态加载模块的支持，它使用一些潜在的动态加载函数库界面使得它们可以夸平台使用

转自：http://blog.chinaunix.net/uid-20548668-id-1646748.html