【Linux】动态库的制作与链接

目录

1、动态库的制作

1.1 编写库代码

1.2 编译源文件为目标文件

1.3 创建动态库

1.4 使用动态库（编译程序时候的链接）

1.5 动态库的版本控制

1.6 动态库的命名 

2、动态库的链接（运行时候的链接）

2.1 方法一：将动态库拷贝到系统默认路径

2.1.1 操作步骤

2.1.2 优缺点

2.2 方法二：通过 LD_LIBRARY_PATH 环境变量指定库路径

2.2.1 操作步骤

2.2.2 优缺点

2.3 方法三：将动态库路径添加到 .bashrc

2.3.1 操作步骤

2.3.2 优缺点

2.4 方法四：修改 /etc/ld.so.conf 配置文件并使用 ldconfig

2.4.1 操作步骤

2.4.2 优缺点

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1、动态库的制作

1.1 编写库代码

        首先，你需要编写包含你想要打包成动态库的函数或类的源代码。例如，假设你要创建一个名为 mylib 的动态库，它包含一个简单的函数：

mylib.c

#include 

void hello() {
    printf("Hello, World!\n");
}

1.2 编译源文件为目标文件

gcc -c -fPIC mylib.c -o mylib.o

•  -c 选项告诉编译器只进行编译，不进行链接。
• -fPIC 选项表示生成与位置无关的代码（Position-Independent Code），这是创建动态库所必需的。

1.3 创建动态库

gcc -shared -o libmylib.so mylib.o

•  -shared 选项告诉编译器创建一个共享库。
• -o libmylib.so 指定输出文件名，通常动态库的文件名以 lib 开头，后缀为 .so

1.4 使用动态库（编译程序时候的链接）

        在编写程序时，你可以链接并使用这个动态库。假设有一个主程序 main.c:

#include "mylib.h"

int main() {
    hello();
    return 0;
}

 编译这个程序时，你需要指定动态库的路径和名称：

gcc main.c -L. -lmylib -o main

•  -L. 指定链接器查找库的路径，. 表示当前目录。
• -lmylib 告诉链接器链接 libmylib.so
• 注：在此处 -L. 去指定查找路径只是在编译这个程序的时候，如果需要运行这个程序，实际上还需要本文 2、动态库链接 中的办法去指定运行的时候的查找路径

1.5 动态库的版本控制

gcc -shared -Wl,-soname,libmylib.so.1 -o libmylib.so.1.0 mylib.o
ln -s libmylib.so.1.0 libmylib.so.1
ln -s libmylib.so.1 libmylib.so

•  -Wl,-soname,libmylib.so.1 选项指定库的 soname，表示它的主版本号。
• ln -s 命令创建符号链接，使得不同版本的库文件能够通过同一个名字访问。

1.6 动态库的命名 

一个完整的动态库文件名如 libmylib.so.1.0.3，可以拆分为以下几个部分：

• lib：前缀，表示这是一个库文件。
• mylib：库的名称，表示这是 C 标准库的一个版本。
• .so：后缀，表示这是一个共享库文件。
• .1：主版本号，指明了库接口的主要版本，通常与 soname 相关联。
• .0.3：次版本号和修正号，用于标识较小的更新和修复。
• 在实际使用中，系统会根据主版本号（soname）来决定加载哪个动态库版本，而不需要具体指定次版本号和修正号。这样，如果库进行了修正或小幅度升级，依赖这个库的程序可以无需重新编译而继续正常运行。

2、动态库的链接（运行时候的链接）

2.1 方法一：将动态库拷贝到系统默认路径

2.1.1 操作步骤

      将生成的动态库文件（如 libmylib.so）拷贝到系统默认的动态库路径，如 /lib 或 /usr/lib 目录。

sudo cp libmylib.so /usr/lib/

2.1.2 优缺点

• 优点：

  • 系统范围可用：所有用户和程序都可以使用该动态库，无需额外配置。
  • 持久性：一旦拷贝，系统会永久识别该库，且不受环境变量设置的影响。

• 缺点：

  • 需要管理员权限：拷贝到系统目录通常需要管理员权限（sudo）。
  • 易引起冲突：如果库文件名与系统中其他库文件重名，可能会导致冲突。

2.2 方法二：通过 LD_LIBRARY_PATH 环境变量指定库路径

2.2.1 操作步骤

将动态库所在的目录添加到 LD_LIBRARY_PATH 环境变量中。例如，如果库在 /home/test 目录下，可以运行以下命令：

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/test

2.2.2 优缺点

• 优点：

  • 灵活性高：可以在不同的终端或用户会话中灵活设置不同的库路径。
  • 无需管理员权限：用户可以自行设置，无需修改系统配置或拷贝文件。

• 缺点：

  • 仅在当前终端有效：环境变量的设置只在当前终端或会话中有效，关闭终端后失效。
  • 需要每次手动设置：如果没有将其添加到配置文件（如 .bashrc），每次启动新终端时都需要重新设置。

2.3 方法三：将动态库路径添加到 .bashrc

2.3.1 操作步骤

打开配置文件

vim ~/.bashr

 在文件末尾添加一行，将动态库路径添加到 LD_LIBRARY_PATH 变量。

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/test

 要使更改立即生效，可以运行以下命令

source ~/.bashrc

2.3.2 优缺点

• 优点：

  • 持久性：路径设置永久有效，所有新启动的终端都会自动应用这个配置。
  • 无需每次手动设置：用户无需在每次打开终端时手动设置 LD_LIBRARY_PATH。

• 缺点：

  • 仅对当前用户有效：该设置仅对当前用户有效，其他用户的环境不会受到影响。如果需要系统范围的设置，仍然需要使用其他的方法（如修改 /etc/ld.so.conf）。
  • 需要注意环境变量的管理：过多或不正确的路径设置可能会影响系统的正常运行。

2.4 方法四：修改 /etc/ld.so.conf 配置文件并使用 ldconfig

2.4.1 操作步骤

编辑 /etc/ld.so.conf 文件，添加动态库所在的路径。

sudo vim /etc/ld.so.conf

 保存并退出后，运行 ldconfig 命令更新系统的库缓存：

sudo ldconfig

2.4.2 优缺点

• 优点：

  • 全局有效：系统范围内的所有用户和程序都可以识别这个库路径。
  • 持久性：路径设置持久有效，即使重启系统也不受影响。

• 缺点：

  • 需要管理员权限：修改 /etc/ld.so.conf 文件和运行 ldconfig 命令需要管理员权限。
  • 需谨慎管理：错误地添加路径可能会导致系统查找库时发生问题。