linux下so动态库一些不为人知的秘密（上）

 linux 下有动态库和静态库，动态库以.so为扩展名，静态库以.a为扩展名。二者都使用广泛。本文主要讲动态库方面知识。

基本上每一个linux 程序都至少会有一个动态库，查看某个程序使用了那些动态库，使用ldd命令查看 ，例如，ldd /bin/ls
linux-vdso.so.1 => (0x00007ffd32f28000)
libselinux.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libselinux.so.1 (0x00007fead529f000)
librt.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/librt.so.1 (0x00007fead5097000)
libacl.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libacl.so.1 (0x00007fead4e8f000)
libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007fead4ad1000)
libdl.so.2 => /lib/x86_64-linux-gnu/libdl.so.2 (0x00007fead48cd000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007fead54be000)
libpthread.so.0 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0 (0x00007fead46b0000)
libattr.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libattr.so.1 (0x00007fead44ab000)这么多so，是的。使用ldd显示的so，并不是所有so都是需要使用的，下面举个例子，main.cpp：
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main ()
{
cout << "test" << endl;
return 0;
}g++ -o main main.cpp，
ldd main

linux-vdso.so.1 => (0x00007ffce9310000)
libstdc++.so.6 => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6 (0x00007f10288d3000)
libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f1028515000)
libm.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6 (0x00007f1028219000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f1028bd3000)
libgcc_s.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1 (0x00007f1028003000)如果我链接一些so，但是程序并不用到这些so，又是什么情况呢，下面我加入链接压缩库，数学库，线程库
# g++ -o demo -lz -lm -lrt main.cpp
# ldd demo
linux-vdso.so.1 => (0x00007fff0f7fc000)
libz.so.1 => /lib64/libz.so.1 (0x00000036c2600000)
librt.so.1 => /lib64/librt.so.1 (0x00000036c2200000)
libstdc++.so.6 => /usr/lib64/libstdc++.so.6 (0x00007ff6ab70d000)
libm.so.6 => /lib64/libm.so.6 (0x00000036c1e00000)
libgcc_s.so.1 => /lib64/libgcc_s.so.1 (0x00000036c7e00000)
libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00000036c1200000)
libpthread.so.0 => /lib64/libpthread.so.0 (0x00000036c1a00000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00000036c0e00000)看看，虽然没有用到，但是一样有链接进来，那看看程序启动时候有没有去加载它们呢？
# strace ./demo
execve("./demo", ["./demo"], [/* 30 vars */]) = 0
... = 0
open("/lib64/libz.so.1", O_RDONLY) = 3
...
close(3) = 0
open("/lib64/librt.so.1", O_RDONLY) = 3
...
close(3) = 0
open("/usr/lib64/libstdc++.so.6", O_RDONLY) = 3
...
close(3) = 0
open("/lib64/libm.so.6", O_RDONLY) = 3
...
close(3) = 0
open("/lib64/libgcc_s.so.1", O_RDONLY) = 3
...
close(3) = 0
open("/lib64/libc.so.6", O_RDONLY) = 3
...
close(3) = 0
open("/lib64/libpthread.so.0", O_RDONLY) = 3
...
close(3) = 0
...

看，有加载，所以必定会影响进程启动速度，所以我们最后不要把无用的so编译进来，这里会有什么影响呢？
   大家知不知道linux从程序（program或对象）变成进程（process或进程），要经过哪些步骤呢，这里如果详细的说，估计要另开一篇文章。简单的说分三步：
    1、fork进程，在内核创建进程相关内核项，加载进程可执行文件；
    2、查找依赖的so，一一加载映射虚拟地址
    3、初始化程序变量。
  可以看到，第二步中dll依赖越多，进程启动越慢，并且发布程序的时候，这些链接但没有使用的so，同样要一起跟着发布，否则进程启动时候，会失败，找不到对应的so。所以我们不能像上面那样，把一些毫无意义的so链接进来，浪费资源。但是开发人员写makefile 一般有没有那么细心，图省事方便，那么有什么好的办法呢。继续看下去，下面会给你解决方法。
  先使用 ldd -u demo 查看不需要链接的so，看下面，一面了然，无用的so全部暴露出来了吧

# ldd -u demo
Unused direct dependencies:
/lib64/libz.so.1
/lib64/librt.so.1
/lib64/libm.so.6
/lib64/libgcc_s.so.1

使用 -Wl,--as-needed
编译选项

# g++ -Wl,--as-needed -o demo -lz -lm -lrt main.cpp
# ldd demo
linux-vdso.so.1 => (0x00007fffebfff000)
libstdc++.so.6 => /usr/lib64/libstdc++.so.6 (0x00007ff665c05000)
libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00000036c1200000)
libm.so.6 => /lib64/libm.so.6 (0x00000036c1e00000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00000036c0e00000)
libgcc_s.so.1 => /lib64/libgcc_s.so.1 (0x00000036c7e00000)
# ldd -u demo
Unused direct dependencies:呵呵，办法很简单省事吧，本文主要讲so依赖的一些问题，下一篇将介绍so的路径方面一些不为人知的小秘密