《程序员的自我修养》读书笔记4 -- Linux共享库组织

一、共享库版本

问题来源：共享库会不停更新版本、修复BUG以及增加新的功能等。而应用程序本身独立于共享库开发。所以管理共享库兼容性至关重要。

导致C语言共享库ABI改变的行为主要有以下4种：（1）库函数（导出函数）被删除；（2）导出数据的结构发生变化；（3）导出函数的接口变化；（4）导出函数行为发生变化。

共享库版本命名：

libname.so.x.y.z

name 库的名字；

x 主版本号 表示重大升级，不同主版本号的库之间不兼容；

y 次版本号 库的增量升级，即增加一些新接口符号，且保持原来的符号不变。在主版本号不变的情况下，高的次版本号的库向后兼容低次版本号库。

z 发布版本号 库的一些错误的修正、性能的改进等，并不添加任何新的接口，也不对接口进行更改。相同主版本号、次版本号的共享库，不同的发布版本号之间完全兼容。

SO-NAME：

每个共享库都有一个对应的SO-NAME，这个SO-NAME即共享库的文件名去掉次版本号和发布版本号，保留主版本号。例如，共享库libfoo.so.2.6.1的SO-NAME是libfoo.so.2
。 在Linux系统中系统会为每个共享库在它所在的目录创建一个跟SO-NAME相同的并且指向它的软链接(Symbol Link)。

SO-NAME永远指向相同主版本号中次版本号和发布版本号最新的共享库，保证了兼容性。

当共享库实现增量升级（y修改），只需改变软连接指向最新版本共享库即可；而重大升级（x修改）时，则需要创建新的SO-NAME，同时保留旧的SO-NAME。

二、共享库系统路径和查找顺序

Linux遵守FHS (File Hierarchy Standard)的标准，这个标准规定了一个系统中的系统文件应如何存放。FHS规定，一个系统中主要有3个存放共享库的位置：

/lib 系统最关键和基础的共享库（如动态链接器、C语言运行库、数学库等）；

/usr/lib 非系统运行时所需要的关键性的共享库，主要是开发时用到的共享库（用户程序或shell一般不用）；

/usr/local/lib 主要是第三方应用程序的库，如python解释器对应的库/usr/local/lib/python。

查找顺序：

1. 如果DT_NEED里面保存的是绝对路径，那么动态链接器就按照这个路径去查找；

2. 如果DT_NEED里面保存的是相对路径，则按照下面的顺序查找：

(1) 由环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的路径

(2)由路径缓存文件/etc/ld.so.cache指定的路径

(3)默认共享目录/usr/lib

(4)默认共享目录/lib

环境变量：

LD_LIBRARY_PATH 可以临时改变应用程序的共享库查找路径，而不会影响系统中的其他程序；

LD_PRELOAD 预先装载的共享库，优先于指定目录中的共享库；

LD_DEBUG 打开动态链接器的调试功能，动态链接器在运行时打印出各种有用信息。