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[转]Linux下用gcc/g++生成静态库和动态库(Z)

www.someabcd.com  网友分享于:Jun 8, 2018 6:01:54 PM

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Linux下用gcc/g++生成静态库和动态库(Z)  

2012-07-24 16:45:10|  分类: linux |  标签:链接库  linux  g++  gcc  |举报|字号 订阅

 
 

在 linux 下,库文件一般放在 /usr/lib 和 /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

 

ldd 命令可以查看一个可执行程序依赖的共享库

本文主要通过举例来说明在 Linux 中如何创建静态库和动态库,以及使用它们:

hello.h 为该函数库的头文件。

 

hello.cpp是函数库的源程序,其中包含公用函数 hello ,该函数将在屏幕上输出 "Hello World!" 。

 

main.cpp为测试库文件的主程序,在主程序中调用了公用函数 hello

hello.h

#ifndef _HELLO_H_
       #define _HELLO_H_

void FuncOutput();

#endif

hello.cpp

#include <stdio.h>

#include "hello.h"

void FuncOutput()

{
        printf("%s", "Hello World!\n");

}

main.cpp

#include"hello.h"

int main()

{
        FuncOutput();
        return 0;

}

这个时候我们有 三种思路:

1) 通过编译多个源文 件,直接将目标代码合成一个 .o 文件。

2) 通过创建静态链接库 libmyhello.a ,使得 main 函数调用 hello 函数时可调用静态链接库。

3) 通过创建动态链接库 libmyhello.so ,使得 main 函数调用 hello 函数时可调用静态链接库 。

 

2.3 思路一:编译多个源文件

在系统提示符下键入以下命令得到 hello.o 文件。

# g++ -c hello.cpp

为什么不适用 g++–o hello hello.cpp 这个道理 我们之前已经说了,使用 -c 是什么意 思呢?这涉及到 g++ 编译选项 的常识。

 

我们通常使用的 g++ –o 是将 .cpp 源文件编 译成为一个可执行的二进制代码,这包括调用作为 GCC 内的一部 分真正的 C 编译器( ccl ),以及 调用 GNU C 编译器的 输出中实际可执行代码的外部 GNU 汇编器和 连接器工具。

而 g++ –c 是使用 GNU 汇编器将 源文件转化为目标代码之后就结束,在这种情况下连接器并没有被执行,所以输出的目标文件不会包含作为 Linux 程序在被 装载和执行时所必须的包含信息,但它可以在以后被连接到一个程序。

我们运行 ls 命令看看 是否生存了 hello.o 文件。

# ls

hello.cpp hello.h hello.o main.cpp

 

在 ls 命令结果 中,我们看到了 hello.o 文件,本 步操作完成。

 

同理编译 main

#g++ –c main.cpp

 

将两个文件链接成一个 .o 文件。

#g++ –o hello hello.o main.o

 

运行

# ./hello

 

Hello everyone!

 

完成 ^ ^!

 

2.4 思路二:静态链接库

 

下面我们先来看看如何创建静态库,以及使用它。

 

静态库文件名的命名规范是以 lib 为前缀, 紧接着跟静态库名 ,扩展名为 .a 。例如: 我们将创建的静态库名为 myhello ,则静态 库文件名就是 libmyhello.a 。在创建 和使用静态库时,需要注意这点。 创建静态库用 ar 命令 。

 

在系统提示符下键入以下命令将创建静态库文件 libmyhello.a 。

 

# ar cr libmyhello.a hello.o

 

 

我们同样运行 ls 命令查看 结果:

 

# ls

 

hello.cpp hello.h hello.o libmyhello.a main.cpp

 

ls 命令结果 中有 libmyhello.a 。

 

静态库制作完了,如何使用它内部的函数呢?只需要在使用到这些公用函数的源程序 中包含这些公用函数的原型声明,然后在用 gcc 命令生成 目标文件时指明静态库名, gcc 将会从静 态库中将公用函数连接到目标文件中。注意, gcc 会在静态 库名前加上前缀 lib ,然后追 加扩展名 .a 得到的静 态库文件名来查找静态库文件。

 

在程序 3:main.cpp 中,我们 包含了静态库的头文件 hello.h ,然后在 主程序 main 中直接调 用公用函数 hello 。下面先 生成目标程序 hello ,然后运 行 hello 程序看看 结果如何。

 

# g++ -o hello main.cpp -L. -lmyhello

 

# ./hello

 

Hello everyone!

 

我们删除静态库文件试试公用函数 hello 是否真的 连接到目标文件 hello 中了。

 

# rm libmyhello.a

 

rm: remove regular file `libmyhello.a‘? y

 

# ./hello

 

Hello everyone!

 

程序照常运行,静态库中的公用函数已经连接到目标文件中了。

 

静态链接库的一个缺点是,如果我们同时运行了许多程序,并且它们使用了同一个库 函数,这样,在内存中会大量拷贝同一库函数。这样,就会浪费很多珍贵的内存和存储空间。使用了共享链接库的Linux就可以避免这个问题。

共享函数库和静态函数在同一个地方,只是后缀有所不同。比如,在一个典型的 Linux系统,标准的共享数序函数库是/usr/lib/libm.so。

当一个程 序使用共享函数库时,在连接阶段并不把函数代码连接进来,而只是链接函数的一个引用。当最终的函数导入内存开始真正执行时,函数引用被解析,共享函数库的 代码才真正导入到内存中。这样,共享链接库的函数就可以被许多程序同时共享,并且只需存储一次就可以了。共享函数库的另一个优点是,它可以独立更新,与调 用它的函数毫不影响。

 

 

2.5 思路三、动态链接库( 共享函数库 )

 

我们继续看看如何在 Linux 中创建动 态库。我们还是从 .o 文件开 始。

 

动态库文件名命名规范和静态库文件名命名规范类似,也是在动态库名增加前缀 lib ,但其文 件扩展名为 .so 。例如: 我们将创建的动态库名为 myhello ,则动态 库文件名就是 libmyhello.so 。用 g++ 来创建动 态库。

 

在系统提示符下键入以下命令得到动态库文件 libmyhello.so 。

 

# g++ -shared -fPCI -o libmyhello.so hello.o

 

“PCI” 命令行标 记告诉 GCC 产生的代 码不要包含对函数和变量具体内存位置的引用,这是因为现在还无法知道使用该消息代码的应用程序会将它连接到哪一段内存地址空间。这样编译出的 hello.o 可以被用 于建立共享链接库。建立共享链接库只需要用 GCC 的 ”-shared” 标记即 可。

 

我们照样使用 ls 命令看看 动态库文件是否生成。

 

# ls

 

hello.cpp hello.h hello.o libmyhello.so main.cpp

调用动态链接库编译目标文件。

 

在程序中使用动态库和使用静态库完全一样,也是在使用到这些公用函数的源程序中 包含这些公用函数的原型声明,然后在用 gcc 命令生成 目标文件时指明动态库名进行编译。我们先运行 gcc 命令生成 目标文件,再运行它看看结果。

 

# g++ -o hello main.cpp -L. -lmyhello

{也可以这样:g++ -o hello main.cpp / home/zhdr/test/libmyhello.so 就不用 mv libmyhello.so /usr/lib。

但也会碰到下面的问题,也需要:chcon -t texrel_shlib_t /home/zhdr/test/libmyhello.so }

 

使用 ”-lmyhello” 标记来告 诉 GCC 驱动程序 在连接阶段引用共享函数库 libmyhello.so 。 ”-L.” 标记告诉 GCC 函数库可能位于当前目录。否则 GNU 连接器会查找标准系统函数目录。

 

# ./hello

 

./hello: error while loading shared libraries: libmyhello.so: cannot open shared object file: No such file or directory

 

#

错误提示,找不到动态库文件 libmyhello.so 。程序在运行时,会在 /usr/lib 和 /lib 等目录中 查找需要的动态库文件。若找到,则载入动态库,否则将提示类似上述错误而终止程序运行。我们将文件 libmyhello.so 复制到目 录 /usr/lib 中,再试 试。 (一般不建议采用此方式,最好用修改LD的方式)

 

# mv libmyhello.so /usr/lib

 

# ./hello

 

Hello everyone!

{ 这步后我没有成功,报错内容如下: /hello: error while loading shared libraries: /usr/lib/libmyhello.so: cannot restore segment prot after reloc: Permission denied

解决办法(首先确定你是否为root用户,假如不是,那以下两种解决方法也没用):

1.
chcon -t texrel_shlib_t /usr/lib/libmyhello.so 
(chcon -t texrel_shlib_t "你不能share的库的绝对路径")

2.
#vi /etc/sysconfig/selinux file
或者用
#gedit /etc/sysconfig/selinux file
修改SELINUX=disabled
重启

}

编译参数解析:
最主要的 是GCC命令行的一个选项:
-shared 该选项指定生成动态连接库(让连接器生成T类型的导出符号表,有时候也生成弱连接W类型的导出符号),不用该标志外部程序无法连接。相当于一个可执行文件
l -fPIC:表示编译为位置独立的代码,不用此选项的话编译后的代码是位置相关的所以动态载入时是通过代码拷贝的方式来满足不同进程的需要,而不能达到真 正代码段共享的目的。
l -L.:表示要连接的库在当前目录中
l -ltest:编译器查找动态连接库时有隐含的命名规则,即在给出的名字前面加上lib,后面加上.so来确定库的名称
l LD_LIBRARY_PATH:这个环境变量指示动态连接器可以装载动态库的路径。
l 当然如果有root权限的话,可以修改/etc/ld.so.conf文件,然后调用 /sbin/ldconfig来达到同样的目的,不过如果没有root权限,那么只能采用输出LD_LIBRARY_PATH的方法了。

调用动态 库的时候有几个问题会经常碰到,有时,明明已经将库的头文件所在目录 通过 “-I” include进来了,库所在文件通过 “-L”参数引导,并指定了“-l”的库名,但通过ldd命令察看时,就是死活找不到你指定链接的so文件,这时你要作的就是通过修改LD_LIBRARY_PATH或者/etc/ld.so.conf文件来指定动态库的目录。通常这样做就可以解决库无法链接的问题了。

静态库链接时搜索路径顺序: 
1. ld会去找GCC命令中的参数-L
2. 再找gcc的环境变量LIBRARY_PATH
3. 再找内定目录 /lib /usr/lib /usr/local/lib 这是当初compile gcc时写在程序内的

 

动态链接时、执行时搜索路径顺序:
1. 编译目标代码时指定的动态库搜索路径;
2. 环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径;
3. 配置文件/etc/ld.so.conf中指定的动态库搜索路径;
4. 默认的动态库搜索路径/lib;
5. 默认的动态库搜索路径/usr/lib。

 

有关环境变量: 
LIBRARY_PATH环境变量:指定程序静态链接库文件搜索路径
LD_LIBRARY_PATH环境变量:指定程序动态链接库文件搜索路径

参考:http://blog.163.com/hitperson@126/blog/static/130245975201151552938133/

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