小白学Linux之动态库的创建和使用

本文详细介绍了Linux环境下动态库的生成和使用过程,包括动态库的基本概念、生成步骤及注意事项。通过实例展示了如何从源代码生成动态库,并在程序中正确引入和使用动态库,避免了常见的链接错误,确保了程序的稳定运行。

Linux下动态库生成和使用

一.动态库的基本概念

1.动态链接库是程序运行时加载的库,当动态链接库正确安装后,所有的程序都可以使用动态库来运行程序。动态链接库是目标文件的集合,目标文件在动态链接库中的组织方式是按照特殊方式形成的。库中函数和变量的地址是相对地址,不是绝对地址,其真实地址在调用动态库的程序加载时形成。

2.动态链接库的名称有别名(soname), 真名(realname)和链接名(linker name)。别名由一个前缀lib,然后是库的名字,再加上一个后缀“.so”构成。真名是动态链接库真实名称,一般总是在别名的基础加上一个小版本号,发布版本等构成。除此之外,还有一个链接名,即程序链接时使用的库的名字。

3.在动态链接库安装的时候,总是复制文件到某个目录下,然后用一个软连接生成别名,在库文件进行更新的时候,仅仅更新软链接即可。

二.生成和使用动态库

1.看一个实例来了解如何自己生成静态库和使用静态库

创建程序文件

1>在test文件夹下有三个文件: main.c ,add.c,sub.c,tiger.h


2> main.c文件中的内容:

#include<stdio.h>

#include”tiger.h”

int main(void)

{

printf(“sum =%d\n”,add(5,3));

printf(“sub= %d\n”,sub(5,3));

return 0;

}

3>.tiger.h文件中的内容:

#ifndef__TIGER__

#define__TIGER__

intadd(int a,int b);

intsub(int a,int b);

#endif

4>.add.c文件中的内容

int add(int a, intb)

{

return a +b;

}

5>.sub.c文件中的内容

int sub(int a, intb)

{

return a - b;

}

动态库的生成

1>首先生成目标文件,但是此时要加编译器选项-fpic和链接器选项-shared,

gcc-fpic -c add.c

gcc-fpic -c sub.c

生成中间文件add.o和sub.o

2>其次生成动态库

gcc-shared –o libtiger.so add.o sub.o

生成动态库libtiger.so,libtiger.so就是我们生成的目标动态库。我们以后使用动态库和main.c程序生成可执行程序

说明:

以上两部也可以合成一步搞定:

gcc -fpic -sharedadd.c sub.c -olibtiger.so

2.使用动态链接库

在编译程序时,使用动态链接库和静态库是一致的,使用”-l库名”的方式,在生成可执行文件的时候会链接库文件。

1>使用命令:

gcc-o main main.c-L ./ -ltiger

2>-L指定动态链接库的路劲,-ldtiger链接库函数tiger。-ltiger是动态库的调用规则。Linux系统下的动态库命名方式是lib*.so,而在链接时表示位-l*,*是自己命名的库名。

3>但是程序会提示如下错误

errorwhileloadingsharedlibraries:libtiger.so:cannotopensharedobjectfile:Nosuchfileordirect

这是因为程序运行时没有找到动态链接库造成的。程序编译时链接动态库和运行时使用动态链接库的概念是不同的,在运行时,程序链接的动态链接库需要在系统目录下才行。

4>使用以下方法可以解决此问题

a. 在linux下最方便的解决方案是拷贝libtiger.so到绝对目录/lib下(但是,要是超级用户才可以,因此要使用sudo哦,亲)。就可以生成可执行程序了

b.第二种方法是:将动态链接库的目录放到程序搜索路径中,可以将库的路径加到环境变量LD_LIBRARY_PATH中实现:

exportLD_LIBRARY_PATH=’pwd’:$LD_LIBRARY_PATH

执行此命令后也可以生成可执行程序



### C++ 中动态库使用方法 #### 创建动态链接库 为了创建一个动态链接库,在编译源代码时需指定特定选项来生成 `.dll` 文件(Windows 平台)或者 `.so` 文件(Linux 平台)。通常情况下,这涉及到设置编译器标志以及定义导出函数。 对于 Windows 用户来说,可以利用 Visual Studio 或者命令行工具 `cl.exe` 来构建 DLL。而在 Linux 上,则可以通过 GCC 编译器完成相同的工作[^2]。 ```cpp // example.cpp (部分平台可能需要额外声明 __declspec(dllexport)) extern "C" { int add(int a, int b){ return a + b; } } ``` #### 加载动态链接库 加载已有的动态链接库有两种主要方式:显式加载隐式加载。 - **隐式加载** 是指通过静态链接的方式引入外部依赖项;而 - **显式加载** 则是在运行期间由程序主动获取句柄并解析所需的入口点名称。 在 POSIX 系统上,推荐采用 dlopen 函数族来进行操作: ```c #include <dlfcn.h> void* handle = dlopen("./libexample.so", RTLD_LAZY); if (!handle) { fprintf(stderr, "%s\n", dlerror()); exit(EXIT_FAILURE); } typedef int (*add_func)(int, int); add_func func_add = (add_func)dlsym(handle, "add"); char *error; if ((error = dlerror()) != NULL) { fputs(error, stderr); exit(EXIT_FAILURE); } printf("Result of adding two numbers using dynamic library: %d\n", func_add(37, 4)); dlclose(handle); ``` 而对于 Windows 环境下,应当借助于 LoadLibrary GetProcAddress API 实现相似功能。 ```c HMODULE hModule = LoadLibrary(TEXT("example.dll")); if(hModule == NULL){ printf("Failed to load dll.\n"); return -1; } typedef int (__cdecl *AddFunc)(int, int); AddFunc AddFunction = (AddFunc)GetProcAddress(hModule , "add"); if(!AddFunction){ FreeLibrary(hModule ); printf("Failed to get function address from dll.\n"); return -1; } printf("The result is :%d \n", AddFunction(50, 25)); FreeLibrary(hModule ); ``` #### 卸载动态链接库 当不再需要某个已经打开过的动态链接库实例时,应该及时释放资源以防止内存泄漏等问题发生。POSIX 下可调用 `dlclose()` ,而在 WinAPI 中则对应的是 `FreeLibrary()`. 这样做有助于保持系统的稳定性与性能优化.
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