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静态库和动态库,为什么找不到动态库.so文件

静态库和动态库,为什么找不到动态库.so文件

什么是库？

所谓“库”，就是稳定成熟的可以复用的代码；库从本质上来说是一种可执行代码的二进制形式，可以被操作系统载入内存执行。

库有两种：静态库(.a(linux)、.lib(windows))和动态库(.so(linux)、.dll(windows))。

所谓静态、动态是指链接,可以看下编译链接的过程：

库与可执行文件区别：

库文件无法直接执行，从生产库的源码中可以查看出，源码是没有main函数，都是一些函数模块的定义和实现，由于没有主入口，所以无法直接运行库。

静态库是什么？

静态库实际就是一些目标文件(一般以.o结尾)的集合，静态库一般以.a结尾，只用于链接生成可执行文件阶段。这里注意区分下linux环境下是以.a结尾的，而windows环境下是以.lib结尾的(我这里就使用linux版本进行，文章就主要以linux环境进行撰写)

在链接步骤中，连接器将从静态库文件(.a文件)取得所需的代码，复制到生成的可执行文件中(生成的文件会比较大)。这种库称为静态库；

特点：

可执行文件中包含了库代码的一份完整拷贝

缺点:

缺点就是被多次使用就会有多份冗余拷贝。

静态库对程序的更新、部署和发布也会带来麻烦。如果静态库libxxx.lib更新了，所以使用它的应用程序都需要重新编译、发布给用户;

静态库生成

创建静态库的步骤：

写源文件，通过 g++ -c xxx.cpp 生成目标文件。

用 ar 归档目标文件，生成静态库。(ar cr libhello.a hello.o)

使用静态库中函数的头文件。

使用静态库时，在源码中包含对应的头文件，链接生成的静态库。

生成静态库案例

文件：aLibTest.h aLibTest.cpp main.cpp

[email protected]:~/20201019# ls

aLibTest.cpp aLibTest.h main.cpp

aLibTest.h内容：

#include 

using namespace std;

int getParam();

aLibTest.cpp内容：

#include "aLibTest.h"

int getParam()

{

int iparam = 10;

iparam++;

return iparam;

}

制作动态库：

先编译生成.o链接文件

[email protected]:~/20201019# g++ aLibTest.cpp -c

[email protected]:~/20201019# ls

aLibTest.cpp aLibTest.h aLibTest.o main.cpp

归档，生成静态库

[email protected]:~/20201019# ar cr libaLibTest.a aLibTest.o

[email protected]:~/20201019# ls

aLibTest.cpp aLibTest.h aLibTest.o libaLibTest.a main.cpp

main函数调用 main.cpp

#include "aLibTest.h"

int main()

{

int res = getParam();

cout<

return 0;

}

链接

[email protected]:~/20201019# g++ main.cpp -L. -laLibTest

[email protected]:~/20201019# ./a.out

res:11

通过使用makefile做到自动化

#注意makefile的编写规范，构建规则开头必须是tab，不能是空格，也就是下面的格式不能修改

CXX=g++

build : libaLibTest.a

libaLibTest.a : aLibTest.o

ar cr [email protected] aLibTest.o

aLibTest.o : aLibTest.cpp

$(CXX) -c aLibTest.cpp

target: aLibTest

aLibTest: main.cpp

$(CXX) main.cpp -o [email protected] -L. -laLibTest

使用make build会构建出libaLibTest.a，使用make target生成可执行文件；

上面看到生成libaLibTest.a大小为2.7k，而a.out为18k。

动态库是什么？

Linux下动态库文件的文件名称如 libxxx.so，其中so是 Shared Object 的缩写，即可以共享的目标文件。

动态库在链接阶段没有被复制到程序中，而是程序在运行时由系统动态加载到内存中供程序调用。

特点：

使用动态库的优点是系统只需载入一次动态库，不同的程序可以得到内存中相同的动态库的副本

优点：

节省了内存

动态库生成

创建动态库的步骤：

编写源文件。

将一个或几个源文件编译链接，生成共享库。

通过 -L -lxxx 的gcc选项链接生成的libxxx.so。

把libxxx.so放入链接库的标准路径，或指定 LD_LIBRARY_PATH，才能运行链接了libxxx.so的程序。

生成动态库案例

还是上面的代码，这里直接使用上面的代码进行动态库的生成和使用

制作动态库：

先编译生成.o链接文件 -fPIC 创建与地址无关的编译程序(pic，position independent code)，是为了能够在多个应用程序间共享。

[email protected]:~/20201019/sharedtest# g++ -fPIC -c aLibTest.cpp

[email protected]:~/20201019/sharedtest# ls

aLibTest.cpp aLibTest.h aLibTest.o main.cpp

生成动态库(链接器选项-shared)

[email protected]:~/20201019/sharedtest# g++ -shared -o libaLibTest.so aLibTest.o

[email protected]:~/20201019/sharedtest# ls

aLibTest.cpp aLibTest.h aLibTest.o libaLibTest.so main.cpp

其实可以一步就生成：

g++ -fPIC -shared -o libaLibTest.so aLibTest.cpp

main函数调用

[email protected]:~/20201019/sharedtest# g++ main.cpp -L. -o main -laLibTest

[email protected]:~/20201019/sharedtest# ls

aLibTest.cpp aLibTest.h aLibTest.o libaLibTest.so main main.cpp

[email protected]:~/20201019/sharedtest# ./main

./main: error while loading shared libraries: libaLibTest.so: cannot open shared object file: No such file or directory

我们发现，明明我们的动态库就在当前目录下，为什么会找不到呢？ 当系统加载可执行代码时候，能够知道其所依赖的库的名字，但是还需要知道绝对路径。此时就需要系统动态载入器(dynamic linker/loader)。 对于elf格式的可执行程序，是由ld-linux.so*来完成的，它先后搜索elf文件的DT_RPATH段(不可控) -->  环境变量LD_LIBRARY_PATH --> /etc/ld.so.cache文件列表 --> /lib/和/usr/lib 目录找到库文件后载入内存。 如何让系统能够找到它： 如果安装在/lib或者/usr/lib下，那么ld默认能够找到，无需其他操作。 如果安装在其他目录，需要将其添加到/etc/ld.so.cache文件中，步骤如下： 编辑/etc/ld.so.conf文件，加入库文件所在目录的路径 运行ldconfig ，该命令会重建/etc/ld.so.cache文件

我们直接将我们生成的文件拷贝至/usr/lib下，再次运行：

[email protected]:~/20201019/sharedtest# cp libaLibTest.so /usr/lib

[email protected]:~/20201019/sharedtest# ./main

res:11

当然，加载动态库不止这一种方式，我们代码中往往使用的是一些函数，具体会出一篇文章，先做个插曲~

小插曲(常用参数)

-l参数就是用来指定程序要链接的库，-l参数紧接着就是库名，拿数学库来说，它的库名是m，它的库文件名是libm.so，很容易看出，把库文件名的头lib和尾.so去掉就是库名了。

-L参数跟着的是库文件所在的目录名。比如我们把libtest.so放在/tmp目录下，那链接参数就是-L/tmp -ltest另外，大部分libxxxx.so只是一个链接;

-include用来包含头文件，但一般情况下包含头文件都在源码里用#include xxxxxx实现，-include参数很少用。-I参数是用来指定头文件目录，/usr/include目录一般是不用指定的，gcc知道去哪里找，但是如果头文件不在/usr/include里我们就要用-I参数指定了，比如头文件放在/myinclude目录里，那编译命令行就要加上-I/myinclude参数了，如果不加你会得到一个"xxxx.h: No such file or directory"的错误。-I参数可以用相对路径，比如头文件在当前目录，可以用-I.来指定;

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