gcc编译过程中-L和-rpath的作用

前言

今天记录一下，在gcc编译过程中-L和-rpath的区别

-L是程序链接过程中指定链接动态库的路径，-rpath是程序运行过程中指定链接动态库的路径。（官方话术）

其实就是当gcc编译生成可执行文件的时候需要指定-L参数，才能找到动态库，才可以成功的打包可执行文件，而程序运行过程中-L这个参数所指定的内容其实已经没用了，如果不指定-rpath或者采用其它手段给可执行文件设置搜索路径的情况下，可执行文件会默认从/usr/lib或者/lib这些目录下去寻找对应的动态库，如果找不到的话，那自然就是报错啦。

动态库介绍

• 动态库，是一种在程序运行过程中，程序主动去加载的第三方库文件。不同于静态库，静态库在程序编译过程中就已经被打包进可执行文件中了。而动态库需要独立于可执行文件存放到机器中。
• 动态库在不同操作系统下文件扩展名不同，通常在linux下扩展名为so，在windows下扩展名为dll

实操试演

制作动态库

首先我们得需要一个动态库，这个库可以是第三方程序编译打包的，也可以是我们自己制作的动态库，这里为了简便，就自定义了一个简单动态库。

编写程序，程序的目录结构如下

calc.cpp内容如下

#include "calc.h"
#include <stdio.h>

int add(int num1, int num2) {
    printf("calc %d + %d\n", num1, num2);
    return num1 + num2;
}

calc.h内容如下

#ifndef CALC_SO_CALC_H
#define CALC_SO_CALC_H

int add(int num1, int num2);

#endif

main.cpp内容如下

#include "stdio.h"
#include "calc.h"

int main() {
    printf("1 + 1 = %d\n", add(1, 1));
    return 0;
}

程序准备完成之后开始打包动态库

# 进入到项目的根目录下，即main.cpp文件所在目录
# 生成目标文件calc.o
gcc src/calc.cpp -o calc.o -c -fPIC -I./include
# 通过编译后的文件生成动态库文件
gcc -shared -fPIC -o libcalc.so calc.o

链接动态库生成可执行文件

在上述根目录中执行命令，生成可执行文件

# 寻找当前路径下的libcalc.so库，链接到程序中
gcc main.cpp -I./include -L./ -lcalc -o test

这边-L后面的参数所指向的路径下，需要真的有libcalc.so这个动态库文件，否则编译会报错

当使用上述命令成功生成可执行文件之后-L这个参数所指定的路径其实就已经没有作用了，这个时候如果没有额外指定运行时动态库搜索路径的话，程序会运行失败。

有三种方式可以给可执行文件指定动态库搜索

方式一：指定rpath路径

在编译的过程中指定rpath路径命令如下：

# 设置运行时搜索路径为可执行文件所在目录，这样只要动态库文件和生成的可执行文件在一个目录即可加载成功
gcc main.cpp -Wl,-rpath='./' -I./include -L./ -lcalc -o test

方式二：指定环境变量LD_LIBRARY_PATH

通过设置环境变量LD_LIBRARY_PATH

# 设置环境变量为当前so所在路径
export LD_LIBRARY_PATH=/opt/project/base_repo_study/test

通过这种方式链接的动态库，只在本次绘画中有效，因为如果重新连接服务器，上一次设置的环境变量就销毁了，如果需要长期有效，需要在~/./bashrc文件中设定环境变量。

方式三: 将动态库放置到默认搜索路径下

这个方案就很简单了，直接在/usr/lib目录下把动态库放进去就好了

上述的三种方案中，各有优劣。

• 第一种方案，需要给编译的可执行文件指定搜索路径，每个可执行文件的搜索路径都可以是不相干的，如果某些库是独属于当前这个项目所有的，很少会有其它项目会使用到这个库，那么使用第一种会更好一点。
• 第二种方案，设置了环境变量之后，整台机器上所有可执行文件的搜索路径都会受到影响，可能会造成一些意料之外的问题，可以专门设定一个目录，用作收集一些比较公用的库，然后将这个路径设置成为环境变量，这样以后写项目的时候就不需要一直指定rpath了。