LINUX動態(tài)鏈接庫高級應用

1、LINUX動態(tài)鏈接庫高級應用原文在LINUX下動態(tài)鏈接庫的創(chuàng)建與應用一文中,我介紹了LINUX動態(tài)鏈接庫的基本知識.其要點是:用戶根據(jù)實際情況需要,利用 dlopen,dlsym,dlclose等動態(tài)鏈接庫操作函數(shù),裝入指定的動態(tài)鏈接庫中指定的函數(shù),然后加以執(zhí)行.程序中使用很少的動態(tài)函數(shù)時,這樣的做法尚可.如果程序需要調(diào)用大量的動態(tài)函數(shù),那么采用這樣的編程手段將是非常繁復的,所以我們必須使用一種更為聰明的辦法,以減少代碼量,提高工作效率. 這就是現(xiàn)在我要舉例介紹的LINUX動態(tài)鏈接庫高級應用.要想高效地應用LINUX動態(tài)鏈接庫(尤其是用戶自己編寫的,需要做以下工作:一、編寫合格的動態(tài)鏈接庫頭文

2、件C語言的頭文件,可供一個或多個程序引用,里面一般定義程序所需的常量,自定義類型及函數(shù)原型說明等.其中的函數(shù)原型說明,則供編譯器檢查語法,用于排除引用參數(shù)時類型不一致的錯誤.只有編寫合格的動態(tài)鏈接庫頭文件,程序員才能正確使用動態(tài)鏈接庫內(nèi)的函數(shù).動態(tài)鏈接庫頭文件要采用C語言標準格式,其中的動態(tài)函數(shù)原型定義,不必象上文介紹的那樣用(*動態(tài)函數(shù)名的描述形式.請看下面的例子:(每行開始的數(shù)字為所在行行號,為筆者添加,供注解使用C代碼1./* adatetime.h : 縱橫軟件制作中心雨亦奇(zhsoft編寫, 2002-03-06. */2.3.#ifndef _DATETIME_H4.5.#def

3、ine _DATETIME_H6.7./* 日期結構 */8.typedef year;11.int mon;12.int day;13.DATETYPE;14.15. /* 時間結構 */16. typedef struct17. 18. char hour;19. char min;20. char sec;21. TIMETYPE;22.23. int getdate(DATETYPE *d; /* 取當前日期 */24. int gettime(TIMETYPE *t; /* 取當前時間 */25.26. #endif注:與上文的datetime.h文件比

4、較,從該頭文件第23,24行可以看到,動態(tài)函數(shù)getdate,gettime的原型定義改變了,不再使用(*getdate,(*gettime的格式了(這種格式使用較為羅嗦.二、正確編譯與命名動態(tài)鏈接庫為了讓GCC編譯器生成動態(tài)鏈接庫,編譯時須加選項-shared.(這點須牢記LINUX系統(tǒng)中,為了讓動態(tài)鏈接庫能被系統(tǒng)中其它程序共享,其名字應符合“l(fā)ib*.so*”這種格式.如果某個動態(tài)鏈接庫不符合此格式,則LINUX的動態(tài)鏈接庫自動裝入程序(ld.so將搜索不到此鏈接庫,其它程序也無法共享之.生成該動態(tài)鏈接庫的維護文件makefile-lib內(nèi)容如下:1 # makefile : 縱橫軟件制作

5、中心雨亦奇編寫, 2002-03-07.23 all : libmy.so45 SRC = getdate.c gettime.c67 TGT = $(SRC:.c=.o89 $(SRC : adatetime.h10 touch $1112 %.o : %.c13 cc -c $?1415 # 動態(tài)鏈接庫(libmy.so生成16 libmy.so : $(TGT17 cc -s -shared -o $ $(TGT18運行命令:$ make -f makefile-lib$即生成libmy.so庫.注: 維護文件中,第17行用-shared選項以生成動態(tài)鏈接庫,用-s選項以去掉目標文件中的

6、符號表,從而減小文件長度.三、共享動態(tài)鏈接庫3.1 動態(tài)鏈接庫配置文件下面看看我的系統(tǒng)中此文件的內(nèi)容如何:/usr/X11R6/lib/usr/zzz/lib#由上可以看出,該動態(tài)庫配置文件中,增加了一個/usr/zzz/lib目錄.這是我自己新建的共享庫目錄,下面存放我新開發(fā)的可供系統(tǒng)共享的動態(tài)鏈接庫.3.2 動態(tài)鏈接庫管理命令為了讓動態(tài)鏈接庫為系統(tǒng)所共享,還需運行動態(tài)鏈接庫的管理命令-ldconfig.此執(zhí)行程序存放在/sbin目錄下.ldconfig通常在系統(tǒng)啟動時運行,而當用戶安裝了一個新的動態(tài)鏈接庫時,就需要手工運行這個命令.ldconfig命令行用法如下:ldconfig -v|-

7、verbose -n -N -X -f CONF -C CACHE -r ROOT -l -p|-print-cache -c FORMAT -format=FORMAT -V -?|-help|-usage path.ldconfig可用的選項說明如下:(1 -v或-verbose : 用此選項時,ldconfig將顯示正在掃描的目錄及搜索到的動態(tài)鏈接庫,還有它所創(chuàng)建的連接的名字.(4 -X : 此選項指示ldconfig不更新文件的連接.若未用-N選項,則緩存文件正常更新.(8 -l : 通常情況下,ldconfig搜索動態(tài)鏈接庫時將自動建立動態(tài)鏈接庫的連接.選擇此項時,將進入專家模式,需

8、要手工設置連接.一般用戶不用此項.(9 -p或-print-cache : 此選項指示ldconfig打印出當前緩存文件所保存的所有共享庫的名字.(10 -c FORMAT 或 -format=FORMAT : 此選項用于指定緩存文件所使用的格式,共有三種:old(老格式,new(新格式和compat(兼容格式,此為默認格式.(11 -V : 此選項打印出ldconfig的版本信息,而后退出.(12 -? 或 -help 或 -usage : 這三個選項作用相同,都是讓ldconfig打印出其幫助信息,而后退出.舉三個例子:例1:# ldconfig -plibzvt.so (libc6 =&

9、gt; /usr/lib/libzvt.so.#例2:# ldconfig -v/lib:libnss_wins.so -> libnss_wins.so./usr/lib:./usr/X11R6/lib:.#例3:# ldconfig /usr/zhsoft/lib#3.3 動態(tài)鏈接庫如何共享了解了以上知識,我們可以采用以下三種方法來共享動態(tài)鏈接庫:(注:均須在超級用戶狀態(tài)下操作,以我的動態(tài)鏈接庫libmy.so共享過程為例# cp libmy.so /lib# ldconfig#或:# ln -s pwd/libmy.so /lib# ldconfig# ldconfig#(3利用動

10、態(tài)鏈接庫管理命令ldconfig,強制其搜索指定目錄,并更新緩存文件,便于動態(tài)裝入.# ldconfig pwd#需要說明的是,這種操作方法雖然有效,但效果是暫時的,供程序測試還可以,一旦再度運行l(wèi)dconfig,則緩存文件內(nèi)容可能改變,所需的動態(tài)鏈接庫可能不被系統(tǒng)共享了.與之相比較,前兩種方法是可靠的方法,值得業(yè)已定型的動態(tài)鏈接庫共享時采用.前兩種方法還有一個特點,即最后一條命令都是 ldconfig,也即均需要更新一下緩存文件,以確保動態(tài)鏈接庫的共享生效.四、含有動態(tài)函數(shù)的程序的編譯4.1 防止編譯因未指定動態(tài)鏈接庫而出錯# cc -o ady ady.c/tmp/ccL4FsJp.o:

11、In function main':/tmp/ccL4FsJp.o(.text+0x43: undefined reference to gettime'collect2: ld returned 1 exit status#注: 因為ady.c所含的動態(tài)函數(shù)getdate,gettime不在系統(tǒng)函數(shù)庫中,所以連接時出錯.4.2 編譯時引用動態(tài)鏈接庫的幾種方式(1當所用的動態(tài)鏈接庫在系統(tǒng)目錄(/lib,/usr/lib下時,可用編譯選項-l來引用.即:# cc -lmy -o ady ady.c#(2當所用的動態(tài)鏈接庫在系統(tǒng)目錄(/lib,/usr/lib以外的目錄時,須用編譯

12、選項-L來指定動態(tài)鏈接庫所在的目錄(供編譯器查找用,同時用-l選項指定縮寫的動態(tài)鏈接庫名.即:# cc -L/usr/zzz/lib -lmy -o ady ady.c#(3直接引用所需的動態(tài)鏈接庫.即:# cc -o ady ady.c libmy.so#或# cc -o ady ady.c /lib/libmy.so#等等.其中,動態(tài)鏈接庫的庫名可以采用相對路徑形式(文件名不以/開頭,也可采用絕對路徑形式(文件名以/開頭.五、動態(tài)鏈接程序的運行與檢查5.1 運行編譯連接好含動態(tài)函數(shù)的程序后,就可以運行它了.動態(tài)鏈接程序因為共享了系統(tǒng)中的動態(tài)鏈接庫,所以其空間占用很小.但這并不意味功能的減少

13、,它的執(zhí)行與靜態(tài)連接的程序執(zhí)行,效果完全相同.在命令提示符下鍵入程序名及相關參數(shù)后回車即可,如下例:$ ady動態(tài)鏈接庫高級應用示范當前日期: 2002-03-11當前時間: 19:39:06$5.2 檢查檢查什么?檢查動態(tài)鏈接程序究竟需要哪些共享庫,系統(tǒng)中是否已有這些庫,沒有的話,用戶好想辦法把這些庫裝上.怎么檢查呢?這里,告訴你一個實用程序-ldd,這個程序就是專門用來檢查動態(tài)鏈接程序依賴哪些共享庫的. ldd命令行用法如下:ldd -version -v|-verbose -d|-data-relocs -r|-function-relocs -help FILE.各選項說明如下:(1 -version : 此選項用于打印出ldd的版本號.(2 -v 或 -verbose : 此選項指示ldd輸出關于所依賴的動態(tài)鏈接庫的盡可能詳細的信息.(3 -d 或 -data-relocs : 此選項執(zhí)行重定位,并且顯示不存在的函數(shù).(4 -r 或 -function-relocs : 此選項執(zhí)行數(shù)據(jù)對象與函數(shù)的重定位,同時報告不存在的對象.(5 -help : 此選項用于打印出ldd的幫助信息.注: 上述選項中,常用-v(或-verbose選項.ldd的命令行參數(shù)為FILE.,即一個或多個文件名(動態(tài)鏈接程序或動態(tài)鏈接庫.例1:$ ldd adylib