linux静态库和共享库

分类:  linux应用程序2007-12-07 18:01 4371人阅读 评论(1) 收藏 举报

1.什么是库
在windows平台和linux平台下都大量存在着库。
本质上来说库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。
由于windows和linux的本质不同,因此二者库的二进制是不兼容的。
本文仅限于介绍linux下的库。


2.库的种类
linux下的库有两种:静态库和共享库(动态库)。
二者的不同点在于代码被载入的时刻不同。
静态库的代码在编译过程中已经被载入可执行程序,因此体积较大。
共享库的代码是在可执行程序运行时才载入内存的,在编译过程中仅简单的引用,因此代码体积较小。


3.库存在的意义
库是别人写好的现有的,成熟的,可以复用的代码,你可以使用但要记得遵守许可协议。
现实中每个程序都要依赖很多基础的底层库,不可能每个人的代码都从零开始,因此库的存在意义非同寻常。
共享库的好处是,不同的应用程序如果调用相同的库,那么在内存里只需要有一份该共享库的实例。


4.库文件是如何产生的在linux下
静态库的后缀是.a,它的产生分两步
Step 1.由源文件编译生成一堆.o,每个.o里都包含这个编译单元的符号表
Step 2.ar命令将很多.o转换成.a,成文静态库
动态库的后缀是.so,它由gcc加特定参数编译产生。
例如:

$ gcc -fPIC -c *.c $ gcc -shared -Wl,-soname, libfoo.so.1 -o libfoo.so.1.0 *.


5.库文件是如何命名的,有没有什么规范
在linux下,库文件一般放在/usr/lib /lib下,
静态库的名字一般为libxxxx.a,其中xxxx是该lib的名称
动态库的名字一般为libxxxx.so.major.minor,xxxx是该lib的名称,major是主版本号, minor是副版本号


6.如何知道一个可执行程序依赖哪些库
ldd命令可以查看一个可执行程序依赖的共享库,
例如
# ldd /bin/lnlibc.so.6
=> /lib/libc.so.6 (0×40021000)
/lib/ld-linux.so.2
=> /lib/ld- linux.so.2 (0×40000000)
可以看到ln命令依赖于libc库和ld-linux库


7.可执行程序在执行的时候如何定位共享库文件
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—环境变量LD_LIBRARY_PATH—/etc/ld.so.cache文件列表—/lib/,/usr/lib目录找到库文件后将其载入内存


8.在新安装一个库之后如何让系统能够找到他
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
1.编辑/etc/ld.so.conf文件,加入库文件所在目录的路径
2.运行ldconfig,该命令会重建/etc/ld.so.cache文件
### Linux静态库共享库的区别 #### 静态库的特点 静态库是在编译阶段被完全复制到目标二进制文件中的。这意味着每次构建应用程序时,都会将整个静态库的内容嵌入到最终的可执行文件中。这种方式的优点在于生成的应用程序独立性强,在运行时不依赖外部库的存在;缺点则是增加了可执行文件大小,并且如果多个应用都链接同一个静态库,则会浪费磁盘空间。 创建静态库通常涉及两个主要步骤:先编译源码为目标文件(.o),再通过`ar`工具打包成`.a`格式的档案文件[^5]。 ```bash gcc -c foo.c bar.c ar rcs libfoobar.a foo.o bar.o ``` #### 动态库/共享库的特点 相比之下,动态库(也称为共享对象或SO文件)只会在加载时刻按需映射至内存地址空间内。这不仅减少了重复代码占用的空间,还允许不同进程间共享同一份物理副本,从而节省资源开销。此外,更新版本只需替换对应的.so文件即可生效而无需重新编译所有依赖它的软件包。 为了使GCC能够找到所需的动态库位置,可以利用环境变量`LD_LIBRARY_PATH`设置额外路径或者安装到标准目录如/usr/lib下[^4]。 ```bash gcc main.c -L. -lmylib -o app export LD_LIBRARY_PATH=$PWD:$LD_LIBRARY_PATH ./app ``` #### 使用上的差异 当开发者希望发布易于分发的小型独立程序时可能会倾向于采用静态链接方式;而对于大型项目尤其是那些追求高效能及模块化的场景则更适于选用动态链接方案。另外值得注意的是某些情况下操作系统本身自带的核心功能是以动态形式提供的因此无法选择静态化处理[^3]。
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