linux共享库学习笔记(创建、加载)

一：含义

共享库以.so为后缀（shared object），应用程序执行期间被加载到内存，可同时被多个程序共享使用；

二：分类

real name：真正的库文件，包含库文件完整版本号（Major，Minor，Release）；

soname：软链接名字，应用程序运行时使用，只包含共享库的主版本号（主版本号相同，函数接口一致），

                 因此应用程序的.dynamic段只记录共享库的soname，只要soname一致这个共享库就可以使用；

linker name：在编译链接时使用，gcc的-L选项应该指定为linker name所在目录；

//linker name
lrwxrwxrwx 1 cdos chronos     16  1月  5 14:35 libtspi.so -> libtspi.so.1.2.0*
//soname
lrwxrwxrwx 1 cdos chronos     16  1月  5 14:35 libtspi.so.1 -> libtspi.so.1.2.0*
//real name
-rwxr-xr-x 1 cdos chronos 417272  1月  5 14:35 libtspi.so.1.2.0*

三：创建共享库 

1、生成目标文件，-fPIC（position-independent-coding）表示没有绑定具体地址（运行时才能确定），如需要调试，可添加-g选项；

gcc -c -fPIC -o calc.o -g calc.c

2、生成动态库文件   

gcc -shared -Wl,-soname,libcalc.so.1 -o libcalc.so.1.0 calc.o

生成soname为libcalc.so.1（只是指定，并未生成链接文件），real name为libcalc.so.1。

注：（1）前两步可合并 gcc -shared -fPIC -Wl,-soname,libcalc.so.1 -o libcalc.so.1.0 calc.c

        （2）关于-Wa、-Wp、-Wl含义如下： 

-Wa,<options>            Pass comma-separated <options> on to the assembler
-Wp,<options>            Pass comma-separated <options> on to the preprocessor
-Wl,<options>             Pass comma-separated <options> on to the linker

3、使用ldconfig生成soname文件

ldconfig -n ./

四：加载共享库

1、编译链接路径：编译时链接保证编译通过，该部分不同于静态链接，只是做一些基本的符号链接，不需要拷贝函数定义，搜索路径顺序如下；

（1）-L：指定链接时动态库的路径；

（2）LD_LIBRARY_PATH：指定链接路径；

（3）默认路径：/lib、/usr/lib、/usr/local/lib（有些系统不包含）

2、运行链接路径：程序运行时加载动态库的路径，搜索路径顺序如下：

（1）ELF可执行文件动态段中DT_PATH所指定路径。（编译目标代码时，对gcc加入链接参数-Wl,-rpath指定）

（2）LD_LIBRARY_PATH：指定动态库搜索路径；

（3）/etc/ld.so.cache中缓存的路径。可通过修改配置文件/etc/ld.so.conf中指定的搜索路径来改变；
（4）默认动态库搜索路径/lib，/usr/lib；

3、具体共享库形式

（1）含版本号的共享库，直接写：gcc -o main main.c -L. libcalc.so.1 -Wl,-rpath,./

（2）libxxx.so形式的共享库，写为-lxxx：gcc -o main main.c -L.  -lcalc  -Wl,-rpath,./

注：（1）C/C++程序里经常会调用到外部库函数，通过LD_LIBRARY_PATH指定共享库路径只适合调试阶段使用，且有时会与系统库冲突，此时我们可以使用第一种方法即编译时加上-Wl,-rpath，该路径会写入ELF文件中。比如gcc -o main main.c -L. libcalc.so.1 -Wl,-rpath,./，程序会在加载libcalc.so.1库时先在当前目录下搜索；

        （2）通过ldd命令可查看具体使用的哪个路径下的库；          

cdos@chronos:~/calc/dynamic$ ldd main
linux-vdso.so.1 =>  (0x00007ffeba7ee000)
libcalc.so.1 => ./libcalc.so.1 (0x00007fcaf56f3000)
libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007fcaf5313000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x000055871d6dd000)

参考：
http://www.jianshu.com/p/aed2ba9be14f
http://www.linuxidc.com/Linux/2016-06/132669.htm
http://blog.csdn.net/v6543210/article/details/44809405