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编译代码时动态地链接库

作者:匿名     来源: 编程语言点击数:1002发布时间: 2022-06-12 22:02:28

标签: 编译软件开发

大神带你学编程,欢迎选课

  编译软件在你如何运行你的系统方面给你很大的灵活性。LD_LIBRARY_PATH 变量,以及 GCC 的 -L 和 -l 选项,是这种灵活性的组成部分。

  编译软件是开发者经常做的事情,在开源世界中,一些用户甚至选择自己动手。Linux 播客 Dann Washko 称源码为“通用包格式”,因为它包含了使一个应用在任何平台上运行所需的所有组件。当然,并不是所有的源码都是为所有的系统编写的,所以它只是在目标系统的子集内是“通用”的,但问题是,源码是非常灵活的。有了开源,你可以决定代码的编译和运行方式。

  当你在编译代码时,你通常要处理多个源文件。开发人员倾向于将不同的类或模块放在不同的文件中,这样它们可以被单独维护,甚至可能被不同的项目使用。但当你编译这些文件时,许多文件会被编译成一个可执行文件。

  这通常是通过创建共享库来完成的,然后从可执行文件中动态链接回它们。这样可以通过保持模块化功能的外部性来保持可执行文件的小型化,并确保库可以独立于使用它们的应用而被更新。

  在编译过程中定位一个共享对象

  当你 用 GCC 编译​ 时,你通常需要在你的工作站上安装一个库,以便 GCC 能够定位到它。默认情况下,GCC 假定库在系统库路径中,例如 /lib64​ 和 /usr/lib64。然而,如果你要链接到一个你自己的尚未安装的库,或者你需要链接到一个没有安装在标准位置的库,那么你必须帮助 GCC 找到这些文件。

  有两个选项对于在 GCC 中寻找库很重要:

  -L(大写字母 L)在 GCC 的搜索位置上增加一个额外的库路径。

  -l(小写字母 L)设置你要链接的库的名字。

  例如,假设你写了一个叫做 libexample.so​ 的库,并且你想在编译你的应用 demo.c​ 时使用它。首先,从 demo.c 创建一个对象文件:

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  1. $ gcc -I ./include -c src/demo.c

  -I​ 选项在 GCC 搜索头文件的路径中增加了一个目录。在这个例子中,我假设自定义头文件在一个名为 include​ 的本地目录中。-c 选项防止 GCC 运行链接器,因为这个任务只是为了创建一个对象文件。结果如下:

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  1. $ ls

  2. demo.o include/ lib/ src/

  现在你可以使用 -L 选项为你的库设置一个路径,然后进行编译:

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  1. $ gcc -L`pwd`/lib -o myDemo demo.o -lexample

  注意,-L​ 选项在 -l​ 选项之前。这很重要,因为如果在你告诉 GCC 查找非默认库之前没有将 -L 添加到 GCC 的搜索路径中,GCC 就不知道要在你的自定义位置上搜索。编译成功了,但当你试图运行它时,却出现了问题:

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  1. $ ./myDemo

  2. ./myDemo: error while loading shared libraries:

  3. libexample.so: cannot open shared object file:

  4. No such file or directory

  用 ldd 排除故障

  ldd 工具可以打印出共享对象的依赖关系,它在排除类似问题时很有用:

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  1. $ ldd ./myDemo

  2. linux-vdso.so.1 (0x00007ffe151df000)

  3. libexample.so => not found

  4. libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007f514b60a000)

  5. /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f514b839000)

  你已经知道定位不到 libexample​,但 ldd​ 输出至少确认了它对工作库的期望位置。例如,libc.so.6​已经被定位,ldd 显示其完整路径。

  LD_LIBRARY_PATH

  LD_LIBRARY_PATH 环境变量​ 定义了库的路径。如果你正在运行一个依赖于没有安装到标准目录的库的应用程,你可以使用 LD_LIBRARY_PATH 添加到系统的库搜索路径。

  有几种设置环境变量的方法,但最灵活的是在运行命令前放置环境变量。看看设置 LD_LIBRARY_PATH​ 对 ldd 命令在分析一个“损坏”的可执行文件时的作用:

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  1. $ LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/lib ldd ./

  2. linux-vdso.so.1 (0x00007ffe515bb000)

  3. libexample.so => /tmp/Demo/lib/libexample.so (0x0000...

  4. libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007eff037ee000)

  5. /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007eff03a22000)

  这也同样适用于你的自定义命令:

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  1. $ LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/lib myDemo

  2. hello world!

  然而,如果你移动库文件或可执行文件,它又会失效:

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  1. $ mv lib/libexample.so ~/.local/lib64

  2. $ LD_LIBRARY_PATH=`pwd`/lib myDemo

  3. ./myDemo: error while loading shared libraries...

  要修复它,你必须调整 LD_LIBRARY_PATH 以匹配库的新位置:

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  1. $ LD_LIBRARY_PATH=~/.local/lib64 myDemo

  2. hello world!

  何时使用 LD_LIBRARY_PATH

  在大多数情况下,LD_LIBRARY_PATH​ 不是你需要设置的变量。按照设计,库安装到 /usr/lib64​ 中,因此应用自然会在其中搜索所需的库。在两种情况下,你可能需要使用 LD_LIBRARY_PATH:

  你正在编译的软件需要链接到本身刚刚编译但尚未安装的库。良好设计的构建系统,例如Autotools​ 和CMake,可以帮助处理这个问题。

  你正在使用设计为在单个目录之外运行的软件,它没有安装脚本,或安装脚本将库放置在非标准目录中。一些应用具有 Linux 用户可以下载、复制到/opt​ 并在“不安装”的情况下运行的版本。LD_PATH_LIBRARY 变量是通过封装脚本设置的,因此用户通常甚至不知道它已被设置。

  编译软件为你在运行系统方面提供了很大的灵活性。LD_LIBRARY_PATH​ 变量以及 -L​ 和 -l GCC 选项是这种灵活性的组成部分。

  来源: Linux中国

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