Linux動態(tài)鏈接庫.so文件的創(chuàng)建與使用

1、分區(qū)c的第 頁Linux動態(tài)鏈接庫.so文件的創(chuàng)建與使用2011年4月19日10:57Linux動態(tài)鏈接庫.so文件的創(chuàng)建與使用大家都知道，在WINDOWS系統(tǒng)中有很多的動態(tài)鏈接庫（以.DLL為后綴的文件，DLL即DynamicLinkLibrary）。這種動態(tài)鏈接庫，和靜態(tài)函數(shù)庫不同，它里面的函數(shù)并不是執(zhí)行程序本身的一部分，而是根據(jù)執(zhí)行程序需要按需裝入，同時其執(zhí)行代碼可在多個執(zhí)行程序間共享，節(jié)省了空間，提高了效率，具備很高的靈活性，得到越來越多程序員和用戶的青睞。那么，在LINUX系統(tǒng)中有無這樣的函數(shù)庫呢？答案是肯定的，LINUX的動態(tài)鏈接庫不僅有，而且為數(shù)不少。在/lib目錄下，就有許多以

2、.so作后綴的文件，這就是LINUX系統(tǒng)應用的動態(tài)鏈接庫，只不過與WINDOWS叫法不同，它叫so,即SharedObject,共享對象。（在LINUX下，靜態(tài)函數(shù)庫是以.a作后綴的），X-WIND0W作為LINUX下的標準圖形窗口界面，它本身就采用了很多的動態(tài)鏈接庫（在/usr/XllR6/lib目錄下），以方便程序間的共享，節(jié)省占用空間。著名的APACHE網(wǎng)頁服務器，也采用了動態(tài)鏈接庫，以便擴充程序功能。你只需將PHP動態(tài)鏈接庫拷到其共享目錄，修改一下配置，APACHE就可以支持PHP網(wǎng)頁了。如果你愿意，可以自己編寫動態(tài)鏈接庫，讓APACHE支持你自己定義的網(wǎng)頁格式。這就是動態(tài)鏈接的好處。

3、1、LINUX下動態(tài)鏈接庫的創(chuàng)建在LINUX系統(tǒng)下，創(chuàng)建動態(tài)鏈接庫是件再簡單不過的事情。只要在編譯函數(shù)庫源程序時加上-shared選項即可，這樣所生成的執(zhí)行程序即為動態(tài)鏈接庫。從某種意義上來說，動態(tài)鏈接庫也是一種執(zhí)行程序。按一般規(guī)則，程序名應帶.so后綴。下面舉個例子說說。我準備編寫兩個函數(shù)，一個用于查詢當前日期getdate,個用于查詢當前時間gettime，并將這兩個函數(shù)存于動態(tài)鏈接庫my.s。中。為此，需要做以下幾項工作。1.1編寫用戶接口文件datetime.h,內(nèi)容如下（每行前面的數(shù)字為行號）：/*datetime.h:縱橫軟件制作中心雨亦奇編寫,2001-06-28.*/2#ifn

4、def_DATETIME_H4#define_DATETIME_H6/*日期結(jié)構(gòu)*/typedefstructintyear;intmon;intday;DATETYPE;14/*時間結(jié)構(gòu)*/typedefstructcharhour;charmin;charsec;TIMETYPE;22/*函數(shù)原型說明*/24#ifdefSHAREDint(*getdate)(DATETYPE*d);26int(*getdate)(DATETYPE*d);27#else28intgetdate(DATETYPE*d);29#endif3031#ifdefSHARED32int(*gettime)(TIMET

5、YPE*t);33#else34intgettime(TIMETYPE*t);35#endif3637#endif38這個用戶接口文件中，先定義了日期與時間結(jié)構(gòu)，接著定義一下函數(shù)的原型。動態(tài)函數(shù)與靜態(tài)函數(shù)的原型說明不冋的是，動態(tài)函數(shù)應使用（*函數(shù)名）的形式，以便引用其指針。若要引用文件中的動態(tài)函數(shù)說明，用戶應該定義一下SHARED宏，這樣才能使用。1.2編寫getdate.c，源程序如下：1/*getdate.c:縱橫軟件制作中心雨亦奇編寫，2001-06-28.*/23#includetime.h4#includedatetime.h56intgetdate(DATETYPE*d)78lon

6、gti;9structtm*tm;1011time(&ti)；19十m二1cca1十ma十彳)13d-year=tm-tmyear+1900；14d-mon=tm-tmmon+1；丄ZCZXXX丄丄1/XXX/1/XXXXXX丄丄丄,15d-day=tm-tmmday；丄vX/vXexyL/Xxx/L/Xxxmvxexy,1617在getdate函數(shù)中，先調(diào)用time取得以秒計的系統(tǒng)時間，再用localtime函數(shù)轉(zhuǎn)換一下時間結(jié)構(gòu)，最后調(diào)整得到正確的日期。1.3編寫gettime.c，源程序如下:/*gettime.c:縱橫軟件制作中心雨亦奇編寫，2001-06-28.*/2#includet

7、ime.h#includedatetime.h5intgettime(TIMETYPE*t)longti;structtm*tm;10time(&ti);tm=localtime(&ti);t-hour二tm-tm_hour;t-min二tm-tm_min;t-min二tmtm_min;tsec二tmtm_sec;17gettime函數(shù)與getdate函數(shù)相仿，先用time函數(shù)取得以秒計的系統(tǒng)時間，再用localtime函數(shù)轉(zhuǎn)換一卜時間結(jié)構(gòu)，最后返回當前的時間(不需調(diào)整)。1.4編與維護文件makefile-lib，內(nèi)容如下：1#makefile-lib:縱橫軟件制作中心雨亦奇編寫，2001-

8、06-28.23all:my.so45SRC=getdate.cgettime.c67TGT=$(SRC:.c=.o)89$(SRC):datetime.h10touch$1112%.o:%.c13cc-c$?1415#動態(tài)函數(shù)庫(my.so)生成16my.so:$(TGT)17cc-shared-o$(TGT)18編寫維護文件的目的，在于方便程序員維護程序，尤其是維護比較大的工程項目。一個素質(zhì)良好的程序員應該學會熟練地編寫維護文件makefile。定義了文件間的依賴關系后，一旦源文件發(fā)生變化，僅需make一下，其目標文件維護代碼會自動執(zhí)行，從而自動更新目標文件，減少了許多工作量。注意：每行維

9、護代碼必須以TAB(跳格鍵)開始，不是的話make時將出錯。本維護文件第1行是注釋行，以#號開頭；文件第3行定義所有需要維護的函數(shù)庫；第5行定義相關源程序文件；第7行定義目標文件；第9-10行說明所有源程序依賴于datetime.h頭文件，并有相應維護代碼，即touch下，更新一下源文件的時間；第12-13行定義.0文件依賴于相應的.c文件，并指定了維護代碼，即用cc編譯一下；第16-17行定義共享庫my.so依賴的目標文件，維護代碼中用-shared編譯選項，以生成動態(tài)鏈接庫my.so。1.5運行make-fmakefile-lib命令make運行后，動態(tài)鏈接庫my.so就產(chǎn)生了，我們就可以

10、在程序中調(diào)用了。如果想讓系統(tǒng)所有用戶都可以使用，則應以root用戶登錄系統(tǒng)，將這個庫拷貝到/lib目錄下(命令：cpmy.so/lib)，或者在/lib目錄下建個符號連接即可(命令：ln-spwd/my.so/lib)。2、LINUX下動態(tài)鏈接庫的使用2.1重要的dlfcn.h頭文件LINUX下使用動態(tài)鏈接庫，源程序需要包含dlfcn.h頭文件，此文件定義了調(diào)用動態(tài)鏈接庫的函數(shù)的原型。下面詳細說明一下這些函數(shù)。dlerror原型為：constchar*dlerror(void);當動態(tài)鏈接庫操作函數(shù)執(zhí)行失敗時，dlerror可以返回出錯信息，返回值為NULL時表示操作函數(shù)執(zhí)行成功。dlopen

11、原型為：void*dlopen(constchar*filename,intflag);dlopen用于打開指定名字(filename)的動態(tài)鏈接庫，并返回操作句柄。filename:如果名字不以/開頭，則非絕對路徑名，將按下列先后順序查找該文件。filename:如果名字不以/開頭，則非絕對路徑名，將按下列先后順序查找該文件。用戶環(huán)境變量中的LD_LIBRARY值；動態(tài)鏈接緩沖文件/etc/ld.so.cache目錄/lib，/usr/libflag表示在什么時候解決未定義的符號(調(diào)用)。取值有兩個：RTLD_LAZY:表明在動態(tài)鏈接庫的函數(shù)代碼執(zhí)行時解決。RTLD_N0W:表明在dlope

12、n返回前就解決所有未定義的符號，一旦未解決，dlopen將返回錯誤。dlopen調(diào)用失敗時，將返回NULL值，否則返回的是操作句柄。dlsym:取函數(shù)執(zhí)行地址原型為：void*dlsym(void*handle,char*symbol);dlsym根據(jù)動態(tài)鏈接庫操作句柄(handle)與符號(symbol),返回符號對應的函數(shù)的執(zhí)行代碼地址。由此地址，可以帶參數(shù)執(zhí)行相應的函數(shù)。如程序代碼：void(*add)(intx,inty);/*說明一下要調(diào)用的動態(tài)函數(shù)add*/add二dlsym(xxx.so,add);/*打開xxx.so共享庫，取add函數(shù)地址*/add(89,369);/*帶兩個

13、參數(shù)89和369調(diào)用add函數(shù)*/dlclose:關閉動態(tài)鏈接庫原型為：intdlclose(void*handle);dlclose用于關閉指定句柄的動態(tài)鏈接庫，只有當此動態(tài)鏈接庫的使用計數(shù)為0時，才會真正被系統(tǒng)卸載。2.2在程序中使用動態(tài)鏈接庫函數(shù)2.2.1程序范例下面的程序裝載了動態(tài)鏈接庫my.so，并用getdate,gettime取得當前日期與時間后輸出。/*文件名稱：dy.c*/*功能描述：動態(tài)鏈接庫應用示范程序*/*程序編寫：縱橫軟件制作中心雨亦奇*/*編寫時間：2001-06-28*/XTXT/7#includestdio.h/*包含標準輸入輸出文件*/9#includedlf

14、cn.h/*包含動態(tài)鏈接功能接口文件*/#defineSOFILE./my.so/*指定動態(tài)鏈接庫名稱*/12#defineSHARED/*定義宏，確認共享，以便引用動態(tài)函數(shù)*/#includedatetime.h/*包含用戶接口文件*/15main()DATETYPEd;TIMETYPEt;void*dp;char*error;22puts(動態(tài)鏈接庫應用示范)；24dp=dlopen(SOFILE,RTLD_LAZY);/*打開動態(tài)鏈接庫*/26辻(dp=NULL)/*若打開失敗則退出*/TOC o 1-5 h zfputs(dlerror(),stderr);exit(1);32getd

15、ate=dlsym(dp,getdate);/*定位取日期函數(shù)*/33getdate=dlsym(dp,getdate);/*定位取日期函數(shù)*/34error=dlerror();/*檢測錯誤*/if(error)/*若出錯則退出*/fputs(error,stderr);exit(1);4142getdate(&d);/*調(diào)用此共享函數(shù)*/printf(當前日期：04d-%02d-%02dn,d.year,d.mon,d.day);44gettime=dlsym(dp,gettime);/*定位取時間函數(shù)*/46error=dlerror();/*檢測錯誤*/if(error)/*若出錯則退

16、出*/fputs(error,stderr);exit(1);53gettime(&t);/*調(diào)用此共享函數(shù)*/printf(當前時間：02d:%02d:%02dn,t.hour,t.min,t.sec);56dlclose(dp);/*關閉共享庫*/58exit(0);/*成功返回*/6061程序說明:第8行：包含標準輸入輸出頭文件，因為程序中使用了printf,puts,fputs等標準輸入輸出函數(shù),需要讓編譯器根據(jù)頭文件中函數(shù)的原型,檢查一下語法;第10-11行:包含動態(tài)鏈接庫功能頭文件,并定義動態(tài)鏈接庫名稱;第13T4行：定義宏SHARED以便引用14行的頭文件datetime.h中的

17、動態(tài)函數(shù)說明；第25行：用dlopen打開S0FILE共享庫，返回句柄dp;第27-31行：檢測dp是否為空，為空則顯示錯誤后退出；第33行：用dlsym取得getdate函數(shù)動態(tài)地址；第35-40行：如果dlerror返回值不為空，貝Jdlsym執(zhí)行出錯，程序顯示錯誤后退出；第42-43行：執(zhí)行getdate調(diào)用，輸出當前日期；第45行：用dlsym取得gettime函數(shù)動態(tài)地址；第47-52行：如果dlerror返回值不為空，貝Jdlsym執(zhí)行出錯，程序顯示錯誤后退出；第54-55行：執(zhí)行gettime調(diào)用，輸出當前時間；第57行：用dlclose關閉dp所指示的動態(tài)鏈接庫；第59行：程序

18、退出,返回0值。2.2.2編寫維護文件維護文件makefile內(nèi)容如下：#makefile：縱橫軟件制作中心雨亦奇編寫,2001-06-28.2all：dy4DYSRC=dy.c6DYTGT=$(DYSRC：.c=.o)88分區(qū)c的第 頁%.o:%.ccc-c$?11#動態(tài)庫應用示范程序dy:$(DYTGT)cc-rdynamic-s-o$(DYTGT)-ldl維護文件說明：第3行：定義所有需要維護的模塊；第5行：定義源程序；第7行：定義目標文件；第9-10行：定義.0文件依賴于.c文件，維護代碼為“cc-c變動的源文件名”；第13-14行：定義dy依賴于變量DYTGT指示的值，維護代碼中采用-rdynamic選項以指定輸出文件為動態(tài)鏈接的方式，選項-s指定刪除目標文件中的符號表，最后的選項-ldl則指示裝配程序ld需要裝載dl函數(shù)庫。2.2.3運行make命令運行make后將產(chǎn)生執(zhí)行文件dy，運行后將產(chǎn)生如下類似信息：動態(tài)鏈接庫應用示范當前日期：2001-06-