Linux下编译链接动态库

记录下Linux下编译和链接动态库的过程。

##一、编写动态库头文件so.h：

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#ifndef  SO_H
#define  SO_H

int add(int a, int b);


#endif  /*SO_H*/

实现文件so.c：

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#include "so.h"

int add(int a, int b)
{
	return a + b;
}

##二、编译动态库

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gcc so.c -fPIC -shared -o libtest.so

解释一下各个参数含义：

-fPIC：生成位置无关代码(Position Independent Code)，只有生成PIC才能通过虚拟页映射达到可执行代码在进程间共享，从而节省内存的目的。
说明我们要生成的是动态库so(Shared Object)文件，从而进行动态链接。

通过nm -g libtest.so可以看到，导出符号表中已经有add这个符号了：

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$ nm -g libtest.so 
0000000000000670 T add
0000000000201030 B __bss_start
                 w __cxa_finalize@@GLIBC_2.2.5
0000000000201030 D _edata
0000000000201038 B _end
0000000000000684 T _fini
                 w __gmon_start__
0000000000000540 T _init
                 w _ITM_deregisterTMCloneTable
                 w _ITM_registerTMCloneTable
                 w _Jv_RegisterClasses

##三、使用动态库 ###1. 隐式链接(编译时链接) 编写主程序main.c：

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

int main(int argc, char *argv[])
{
	printf("%d\n", add(1, 2));
	return 0;
}

使用gcc main.c -L. -ltest -o test进行编译。

-L：添加库文件的搜索路径
-l：指定需要链接的库。该名称是处在头lib和后缀.so中的名称，如上动态库libtest.so的l参数为-l test

此时通过readelf test -d已经能看到生成的可执行文件test的Dynamic section里依赖libtest.so了

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$ readelf test -d

Dynamic section at offset 0xe18 contains 25 entries:
  Tag        Type                         Name/Value
 0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libtest.so]
 0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libc.so.6]
......

dynamic symbols中也有一个undefined symbol(add)

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$ nm -D test 
                 U add
0000000000601048 B __bss_start
0000000000601048 D _edata
0000000000601050 B _end
00000000004007b4 T _fini
                 w __gmon_start__
0000000000400578 T _init
                 w _ITM_deregisterTMCloneTable
                 w _ITM_registerTMCloneTable
                 w _Jv_RegisterClasses
                 U __libc_start_main
                 U printf

在执行隐式链接的程序之前要注意设置LD_LIBRARY_PATH环境变量，或者把前面生成的libtest.so复制到系统路径下，否则会找不到动态库。

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$ ./test 
./test: error while loading shared libraries: libtest.so: cannot open shared object file: No such file or directory

$ export LD_LIBRARY_PATH=.

$ ./test 
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###2. 显式链接(运行时链接) 编写主程序dyn_main.c

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#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
	void *dl = NULL;
	int (*add)(int a, int b);
	dl = dlopen( "./libtest.so", RTLD_LAZY);
	if( dl == NULL )
	{
		printf("so loading error.\n");
		return 1;
	}
	add = (int(*)(int, int))dlsym(dl, "add");
	if( dlerror() != NULL )
	{
		printf("fun load error.\n");
		return 1;
	}
	printf("%d\n", add(1, 2));
	return 0;
}

使用gcc dyn_main.c -ldl -o dyn_test编译。

这时通过readelf dyn_test -d可以发现，dyn_test不依赖libtest.so：

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$ readelf dyn_test -d

Dynamic section at offset 0xe18 contains 25 entries:
  Tag        Type                         Name/Value
 0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libdl.so.2]
 0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libc.so.6]
......

dyn_test的dynamic symbols中也没有add：

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$ nm -D dyn_test 
                 U dlerror
                 U dlopen
                 U dlsym
                 w __gmon_start__
                 w _ITM_deregisterTMCloneTable
                 w _ITM_registerTMCloneTable
                 w _Jv_RegisterClasses
                 U __libc_start_main
                 U printf
                 U puts

运行程序也不需要设置LD_LIBRARY_PATH环境变量

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$ ./dyn_test 
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参考资料：

Contents