linux系统下的“静态库和动态库”专题之二:库的创建和使用
接上文【linux系統下的“靜態庫和動態庫”專題之一:庫的概念和規則】所述,我們通常把一些公用函數制作成函數庫,供其它程序使用。函數庫分為靜態庫和動態庫兩種。
– 靜態庫在程序編譯時會被連接到目標代碼中,程序運行時將不再需要該靜態庫。
– 動態庫在程序編譯時并不會被連接到目標代碼中,而是在程序運行是才被載入,因此在程序運行時還需要動態庫存在。
本文主要通過舉例來說明在Linux中如何創建靜態庫和動態庫,以及使用它們。
在創建函數庫前,我們先來準備舉例用的源程序,并將函數庫的源程序編譯成.o文件。
第1步:編輯源程序代碼
本實例中需要用到3個源程序:hello.h、hello.c和main.c。
– hello.h(見程序1)為該函數庫的頭文件。
– hello.c(見程序2)是函數庫的源程序,其中包含公用函數hello,該函數將在屏幕上輸出”Hello XXX!”。
– main.c(見程序3)為測試庫文件的主程序,在主程序中調用了公用函數hello。
下面附上全部的源代碼內容,便于大家自己學習測試。
【程序1: hello.h】
#ifndef HELLO_H #define HELLO_Hvoid hello(const char *name);#endif //HELLO_H【程序2: hello.c】
#include "stdio.h"void hello(const char *name) {printf("Hello %s!\n", name); }【程序3: main.c】
#include "hello.h"int main() {hello("everyone");return 0; }第2步:將hello.c編譯成.o文件
無論靜態庫,還是動態庫,都是由.o文件創建的。因此,我們必須將源程序hello.c通過gcc先編譯成.o文件。
在系統提示符下鍵入以下命令得到hello.o文件。
# gcc -c hello.c注1:本文不介紹各命令使用和其參數功能,若希望詳細了解它們,請參考其他文檔。
注2:首字符”#”是系統提示符,不需要鍵入,下文相同。
我們運行ls命令看看是否生存了hello.o文件。
# ls hello.c hello.h hello.o main.c在ls命令結果中,我們看到了hello.o文件,本步操作完成。
下面我們先來看看如何創建靜態庫,以及使用它。
第3步:由.o文件創建靜態庫
靜態庫文件名的命名規范是以lib為前綴,緊接著跟靜態庫名,擴展名為.a。
例如:我們將創建的靜態庫名為myhello,則靜態庫文件名就是libmyhello.a。
創建靜態庫用ar命令。
在系統提示符下鍵入以下命令將創建靜態庫文件libmyhello.a。
# ar cr libmyhello.a hello.o我們同樣運行ls命令查看結果:
# ls hello.c hello.h hello.o libmyhello.a main.c可以看到靜態庫libmyhello.a已經創建成功。
第4步:在程序中使用靜態庫
靜態庫制作完了,如何使用它內部的函數呢?
很簡單,只需要在使用到這些公用函數的源程序中包含這些公用函數的原型聲明,然后在用gcc命令生成目標文件時指明靜態庫名,gcc將會從靜態庫中將公用函數連接到目標文件中。
注意,gcc會在靜態庫名前加上前綴lib,然后追加擴展名.a得到的靜態庫文件名來查找靜態庫文件。
在程序3(main.c)中,我們包含了靜態庫的頭文件hello.h,然后在主程序main中直接調用公用函數hello。下面生成目標程序hello,然后運行hello程序看看結果如何。
# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello # ./hello Hello everyone!可以看到,程序運行成功了!
接下來,我們刪除靜態庫文件,試試公用函數hello是否真的連接到目標文件 hello中了。
# rm libmyhello.a rm: remove regular file `libmyhello.a'? y # ./hello Hello everyone!程序照常運行,說明靜態庫中的公用函數已經連接到目標文件中了。
OK。靜態庫的使用介紹到此為止。我們接下來看下如何在Linux中創建動態庫。我們還是從.o文件開始。
第5步:由.o文件創建動態庫文件
動態庫文件名命名規范和靜態庫文件名命名規范類似,也是在動態庫名增加前綴lib,但其文件擴展名為.so。
例如:我們將創建的動態庫名為myhello,則動態庫文件名就是libmyhello.so。
要注意的是,創建靜態庫不再使用ar命令,而是gcc命令。
在系統提示符下鍵入以下命令得到動態庫文件libmyhello.so。
# gcc -shared -fPCI -o libmyhello.so hello.o我們照樣使用ls命令看看動態庫文件是否生成。
# ls hello.c hello.h hello.o libmyhello.so main.c可以看到,動態庫已經生成成功了。
第6步:在程序中使用動態庫
在程序中使用動態庫和使用靜態庫完全一樣,也是在使用到這些公用函數的源程序中包含這些公用函數的原型聲明,然后在用gcc命令生成目標文件時指明動態庫名進行編譯。
我們先運行gcc命令生成目標文件,再運行它看看結果。
# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello # ./hello ./hello: error while loading shared libraries: libmyhello.so: cannot open shared object file: No such file or directory哦!出錯了。
看看錯誤提示,原來是找不到動態庫文件libmyhello.so。
這里要說明一下,linux 系統下有一個潛規則,程序在運行時,會自動從/usr/lib和/lib等目錄中查找需要的動態庫文件。若找到,則載入動態庫,啟動程序開始運行。若找不到,則提示類似上述錯誤而終止程序運行。
于是,我們將文件libmyhello.so復制到目錄/usr/lib中,再試試。
# mv libmyhello.so /usr/lib # ./hello ./hello: error while loading shared libraries: /usr/lib/libhello.so: cannot restore segment prot after reloc: Permission denied仍然存在問題!
百度一下,可以看到,這個問題是由于SELinux引起。具體原因在此就不做詳細分析,如果有興趣可以自己百度。這里只給出參考解決方案:
方案一:
編輯/etc/selinux/config,找到這段:
# This file controls the state of SELinux on the system. # SELINUX= can take one of these three values: # enforcing - SELinux security policy is enforced. # permissive - SELinux prints warnings instead of enforcing. # disabled - SELinux is fully disabled. SELINUX=enforcing把SELINUX=enforcing注釋掉:然后新加一行為:
#SELINUX=enforcing SELINUX=disabled保存,關閉。
編輯/etc/sysconfig/selinux,找到:
# This file controls the state of SELinux on the system. # SELINUX= can take one of these three values: # enforcing - SELinux security policy is enforced. # permissive - SELinux prints warnings instead of enforcing. # disabled - SELinux is fully disabled. SELINUX=enforcing同樣把SELINUX=enforcing注釋掉:然后新加一行為:
#SELINUX=enforcing SELINUX=disabled保存,關閉。
方案二:
# chcon -t texrel_shlib_t /usr/lib/libhello.so以上兩個方案,任選一個均可。但是不保證能兼容所有系統,所以如果有同學執行了方案一,仍然會出錯,則繼續執行方案二。這樣應該能解決了。
解決完后,重新運行程序:
# ./hello Hello everyone!成功了。這也進一步說明了動態庫在程序運行時是需要的。
第7步:靜態庫和動態庫并存的情況
我們回過頭看看,發現使用靜態庫和使用動態庫編譯成目標程序使用的gcc命令完全一樣,那當靜態庫和動態庫同名時,gcc命令會使用哪個庫文件呢?抱著對問題必究到底的心情,來試試看。
先把所有除.c和.h外的文件全部刪除,恢復成我們剛剛編輯完舉例程序的狀態。
# rm -f hello hello.o /usr/lib/libmyhello.so # ls hello.c hello.h main.c再來創建靜態庫文件libmyhello.a和動態庫文件libmyhello.so。
# gcc -c hello.c # ar cr libmyhello.a hello.o # gcc -shared -fPCI -o libmyhello.so hello.o # ls hello.c hello.h hello.o libmyhello.a libmyhello.so main.c通過上述最后一條ls命令,可以發現靜態庫文件libmyhello.a和動態庫文件libmyhello.so都已經生成,并都在當前目錄中。然后,我們運行gcc命令來使用函數庫myhello生成目標文件hello,并運行程序 hello。
# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello # ./hello ./hello: error while loading shared libraries: libmyhello.so: cannot open shared object file: No such file or directory從程序hello運行的結果中很容易知道,當靜態庫和動態庫同名時, gcc命令將優先使用動態庫。
OK。今天關于如何在linux系統下生成和使用靜態庫以及動態庫的話題,就先聊到這里。有任何問題,歡迎大家隨時留言和聯系。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的linux系统下的“静态库和动态库”专题之二:库的创建和使用的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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