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linux下的 lib文件的学习思考

说到这个LIB文件,先从一个小故障说起。

某日开发说,一台测试用虚机可以PING通SSH不能连了。运维同学就赶紧去查,SSHD_CONFIG配置文件都正确啊,一点错误都没有,那为什么呢?

测试下,不管连自己还是其他机,都是报错

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这里注意看,提示你有个libcom_err.so.2共享库文件找不到。

询问开发,才了解他们测试一个软件,意外删除了某个库文件。

那么在正常的相同虚机的机器查看下,再和出错的虚机比对下,发现少了2个库文件

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挂载系统光盘或从正常的虚机上把这个两个文件拷贝过来,放到lib64下就可以了

再试正常了

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这个小故障很容易解决,那么你怎么理解linux中的库文件呢?学习下也不误工作。


Linux下的库文件分为共享库和静态库两大类,它们两者的差别仅在程序执行时所需的代码是在运行时动态加载的,还是在编译时静态加载的。 


Linux的库一般在/lib 或/usr/lib 目 录下,如果是64位的系统则会有lib64目录。lib是库(Library)的英文缩写,它主要存放系统的链接库文件,没有该目录则系统就无法正常运行。/lib目录中存储着程序运行时使用的共享库。通过共享库,许多程序可以重复使用相同的代码,并且这些库可以存储在一个公共的位置上,因此能减小运行程序的大小。这个目录包含程序在链接时使用的 各种库。


库的知识

1.库的命名


库的命名比较简单,第一个特点是所有的库以lib开头,GCC命令在在-l选项所指定的文件名前会自动加入lib。

第二个特点文件名以.a结尾的库是静态库。

第三个特点文件名是.so的库为共享库(共享库是在运行的时候动态加载的 )。默认情况下,GCC在链接时优先使用共享库,只有当共享库不存在时才考虑使用静态库。 


2、库的编号


库的编号格式如下: 

library_name .major.num .minor_.min .pathch_num 
例如,笔者Red Hat Linux 9.0的GUN数据库是libgdbm.so.0.0.2,详细表述如下:

◆library_name是libc.so(标准C库);

◆major_num是2(主版本号);

◆minor_.min是0(次版本号);

◆pathch_num是0(补丁级别号又称发行号)。


3、库的操作命令

Linux库操作可以使用命令完成,目前常用的命令是ldd和ldconfig。

ldd 是Library Dependency Display缩写,它的作用是显示一个可执行程序必须使用的共享库 。

(1)命令格式

ldd [选项] 文件名

(2)主要参数

-d 执行重定位并报告丢失的函数。

-r 执行对函数和数据对象的重定位,并报告丢失的函数和数据对象。


(3)应用举例


比如查询Perl语言有哪些共享库,则可以首先使用find命令查询这个程序的绝对路径,然后使用ldd命令:

#find -name perl
ldd /usr/bin/perl 

$ ldd test
   执行test,可以看到它是如何调用动态库中的函数的。


2.ldconfig

ldconfig 命令的作用是决定位于目录/usr/lib和/lib下的共享库所需的运行链接。这些链接保存在的Libs保存在/et/ld.so.conf文件中。搜 索出可共享的动态链接库(格式如前介绍,lib*.so*),进而创建出动态装入程序(ld.so)所需的链接和缓存文件。缓存文件默认为/etc /ld.so.cache,此文件保存已排好序的动态链接库名字列表。

(1)命令格式

ldconfig [选项] [libs]

(2)主要选项 

-v或--verbose ldconfig将显示正在扫描的目录、搜索到的动态链接库,以及它所创建的连接的名字。 

-f CONF 指定动态链接库的配置文件为CONF,系统默认为/etc/ld.so.conf。 

-C CACHE 指定生成的缓存文件为CACHE,系统默认的是/etc/ld.so.cache,文件存放已排好序的可共享的动态链接库的列表。 

-p或--print-cache 让ldconfig打印出当前缓存文件所保存的所有共享库的名字。 

-r ROOT 改变应用程序的根目录为ROOT。 

-n ldconfig仅扫描命令行指定的目录,不扫描默认目录(/lib、/usr/lib),也不扫描配置文件/etc/ld.so.conf所列的目录。 

运行没有选项的ldconfig命令时,用于更新高速缓冲文件。这个命令主要用于高速缓冲DNS服务器(Caching DNS Server)。高速缓冲DNS服务器的原理是提供查询的历史记录,并且利用这些记录来提高查询的效率。 

当某个查询是第一次被发送到高速缓冲DNS服务器时,高速缓冲DNS服务器就将此查询的整个过程记录下来,在一定的时期内用它来回答所有相同的查询,从而减少整个DNS系统的负担并且提高查询速度。 

(3)应用实例 

如果用户想知道系统中有哪些动态链接库,或者想知道系统中有没有某个动态链接库时,可用-p选项让ldconfig输出缓存文件中的动态链接库列表,从而查询得到。 例如:

ldconfig -p
998 libs found in cache `/etc/ld.so.cache‘
libzvt.so.2 (libc6) => /usr/lib/libzvt.so.2
libzvt.so (libc6) => /usr/lib/libzvt.so
……


补充:

静态链接库*.a的编译和使用
创建.a库文件和.o库文件:
[yufei@localhost perl_c2]$ pwd
/home/yufei/perl_c2

[yufei@localhost perl_c2]$ cat mylib.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void hello(){
       printf("success call from perl to c library\n");
}
[yufei@localhost perl_c2]$ cat mylib.h
extern void hello();


[yufei@localhost perl_c2]$ gcc -c mylib.c
[yufei@localhost perl_c2]$ dir
mylib.c  mylib.h  mylib.o
[yufei@localhost perl_c2]$ ar -r mylib.a mylib.o
ar: 正在创建 mylib.a
[yufei@localhost perl_c2]$ dir
mylib.a  mylib.c mylib.h  mylib.o

*.a的使用方法

最简单的是直接把.a当成一个普通源代码编译进来. 
gcc   main.cpp   ./lib/libInfo.a   -o   exec

动态链接库*.so的编译与使用- -
                           

动态库*.so在linux下用c和c++编程时经常会碰到,这里做个笔记,也为其它正为动态库链接库而苦恼的兄弟们提供一点帮助。
1、动态库的编译

下面通过一个例子来介绍如何生成一个动态库。这里有一个头文件:so_test.h,三个.c文件:test_a.c、test_b.c、test_c.c,我们将这几个文件编译成一个动态库:libtest.so。

so_test.h:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void test_a();
void test_b();
void test_c();

test_a.c:

#include "so_test.h"
void test_a()
{
    printf("this is intest_a...\n");
}

test_b.c:

#include "so_test.h"
void test_b()
{
    printf("this is intest_b...\n");
}

test_c.c:

#include "so_test.h"
void test_c()
{
    printf("this is intest_c...\n");
}

将这几个文件编译成一个动态库:libtest.so
$ gcc test_a.c test_b.c test_c.c -fPIC -shared -o libtest.so

2、动态库的链接

在1、中,我们已经成功生成了一个自己的动态链接库libtest.so,下面我们通过一个程序来调用这个库里的函数。程序的源文件为:test.c。
test.c:

#include "so_test.h"
int main()
{
    test_a();
    test_b();
    test_c();
    return 0;

}
l       将test.c与动态库libtest.so链接生成执行文件test:
$ gcc test.c -L. -l test -o test

l       测试是否动态连接,如果列出libtest.so,那么应该是连接正常了

$ ldd test
l       执行test,可以看到它是如何调用动态库中的函数的。



总结:

1、共享库特别适合多个程序共享代码,升级程序部分功能模块,实现程序“插件”功能的情况;
而静态库是一劳永逸,编译后不需要带一堆库文件跑,而且不管放置到哪里都可正常运行。
2、当搜索的库文件目录下同时存在该库的静态版本和共享版本时,链接器优先使用共享版本.so,此时你可以使用-static链接选项指定链接静态版本.a。
3、动态库可以导出两个特殊的函数:_init和_fini,前者在动态库被加载后调用,后者在动态库被卸载前调用,
我们可以使用这两个函数做些特别的工作。需要注意的是:在定义这两个函数后编译时,需要使用
-nostartfiles选项,否则编译器报重复定义错误。
4、ldd命令用来查看程序所依赖的共享库,同时也方便我们判断共享库是否被找到;
   nm命令查看obj文件(.so也是一个obj)中的标识(函数、变量)。

本文出自 “滴水穿石孙杰” 博客,请务必保留此出处http://xjsunjie.blog.51cto.com/999372/1917028

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