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LINUX系统中动态链接库的创建与使用

發(fā)布時間：2024/9/27 linux 33 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 LINUX系统中动态链接库的创建与使用小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

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Dynamic Link Library)。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.so作后綴的文件，這就是LINUX系統(tǒng)應(yīng)用的動態(tài)鏈接庫，只

不過與WINDOWS叫法不同，它叫so，即Shared Object，共享對象。(在

LINUX下，靜態(tài)函數(shù)庫是以.a作后綴的) X-WINDOW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/X11R6/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(wù)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。

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(yīng)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(dāng)前日期getdate，一個用于查詢當(dāng)前

時間gettime，并將這兩個函數(shù)存于動態(tài)鏈接庫my.so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)：

----------------------------------------------------------------------

1 /* datetime.h : 縱橫軟件制作中心雨亦奇編寫, 2001-06-28. */

3 #ifndef __DATETIME_H

5 #define __DATETIME_H

7 /* 日期結(jié)構(gòu) */

8 typedef struct

9 {

10 int year;

11 int mon;

12 int day;

13 }DATETYPE;

15 /* 時間結(jié)構(gòu) */

16 typedef struct

17 {

18 char hour;

19 char min;

20 char sec;

21 }TIMETYPE;

23 /* 函數(shù)原型說明 */

25 #ifdef SHARED

26 int (*getdate)(DATETYPE *d);

27 #else

28 int getdate(DATETYPE *d);

29 #endif

31 #ifdef SHARED

32 int (*gettime)(TIMETYPE *t);

33 #else

34 int gettime(TIMETYPE *t);

35 #endif

37 #endif

----------------------------------------------------------------------

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)的原型說明不同的是，動態(tài)函數(shù)應(yīng)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(yīng)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. */

3 ＃i nclude "time.h"

4 ＃i nclude "datetime.h"

6 int getdate(DATETYPE *d)

7 {

8 long ti;

9 struct tm *tm;

11 time(&ti);

12 tm=localtime(&ti);

13 d->year=tm->tm_year+1900;

14 d->mon=tm->tm_mon+1;

15 d->day=tm->tm_mday;

16 }

----------------------------------------------------------------------

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：

----------------------------------------------------------------------

1 /* gettime.c : 縱橫軟件制作中心雨亦奇編寫, 2001-06-28. */

3 ＃i nclude "time.h"

4 ＃i nclude "datetime.h"

6 int gettime(TIMETYPE *t)

7 {

8 long ti;

9 struct tm *tm;

11 time(&ti);

12 tm=localtime(&ti);

13 t->hour=tm->tm_hour;

14 t->min=tm->tm_min;

15 t->sec=tm->tm_sec;

16 }

----------------------------------------------------------------------

gettime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)換一下時間結(jié)構(gòu)，最后返回當(dāng)前的時間(不需調(diào)整)。

1.4 編寫維護文件makefile-lib，內(nèi)容如下：

----------------------------------------------------------------------

1 # makefile-lib : 縱橫軟件制作中心雨亦奇編寫, 2001-06-28.

3 all : my.so

5 SRC = getdate.c gettime.c

7 TGT = $(SRC:.c=.o)

9 $(SRC) : datetime.h

10 @touch $@

12 %.o : %.c

13 cc -c $?

15 # 動態(tài)函數(shù)庫(my.so)生成

16 my.so : $(TGT)

17 cc -shared -o $@ $(TGT)

----------------------------------------------------------------------

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(yīng)該學(xué)會熟練地編寫維護文件makefile。定

義了文件間的依賴關(guān)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(guān)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(yīng)維護代碼，即touch一下，

更新一下源文件的時間；第12-13行定義.o文件依賴于相應(yīng)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 -f makefile-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(yīng)以root用戶登錄系統(tǒng)，將這個庫

拷貝到/lib目錄下(命令：cp my.so /lib)，或者在/lib目錄下建個符號連接即可

(命令：ln -s `pwd`/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)。

2.1.1 dlerror

原型為: const char *dlerror(void);

當(dāng)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。

2.1.2 dlopen

原型為: void *dlopen (const char *filename, int flag);

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。

(1) 用戶環(huán)境變量中的LD_LIBRARY值；

(2) 動態(tài)鏈接緩沖文件/etc/ld.so.cache

(3) 目錄/lib，/usr/lib

flag表示在什么時候解決未定義的符號(調(diào)用)。取值有兩個:

1) RTLD_LAZY : 表明在動態(tài)鏈接庫的函數(shù)代碼執(zhí)行時解決。

2) RTLD_NOW : 表明在dlopen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。

2.1.3 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(yīng)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(yīng)的函數(shù)。

如程序代碼: void (*add)(int x,int y); /* 說明一下要調(diào)用的動態(tài)函數(shù)add */

add=dlsym("xxx.so","add"); /* 打開xxx.so共享庫,取add函數(shù)地址 */

add(89,369); /* 帶兩個參數(shù)89和369調(diào)用add函數(shù) */

2.1.4 dlclose : 關(guān)閉動態(tài)鏈接庫

原型為: int dlclose (void *handle);

dlclose用于關(guān)閉指定句柄的動態(tài)鏈接庫，只有當(dāng)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(dāng)前日期與

時間后輸出。

----------------------------------------------------------------------

1 /************************************/

2 /* 文件名稱: dy.c */

3 /* 功能描述: 動態(tài)鏈接庫應(yīng)用示范程序 */

4 /* 程序編寫: 縱橫軟件制作中心雨亦奇 */

5 /* 編寫時間: 2001-06-28 */

6 /************************************/

8 ＃i nclude "stdio.h" /* 包含標準輸入輸出文件 */

10 ＃i nclude "dlfcn.h" /* 包含動態(tài)鏈接功能接口文件 */

11 #define SOFILE "./my.so" /* 指定動態(tài)鏈接庫名稱 */

13 #define SHARED /* 定義宏,確認共享,以便引用動態(tài)函數(shù) */

14 ＃i nclude "datetime.h" /* 包含用戶接口文件 */

16 main()

17 {

18 DATETYPE d;

19 TIMETYPE t;

20 void *dp;

21 char *error;

23 puts("動態(tài)鏈接庫應(yīng)用示范");

25 dp=dlopen(SOFILE,RTLD_LAZY); /* 打開動態(tài)鏈接庫 */

27 if (dp==NULL) /* 若打開失敗則退出 */

28 {

29 fputs(dlerror(),stderr);

30 exit(1);

31 }

33 getdate=dlsym(dp,"getdate"); /* 定位取日期函數(shù) */

35 error=dlerror(); /* 檢測錯誤 */

36 if (error) /* 若出錯則退出 */

37 {

38 fputs(error,stderr);

39 exit(1);

40 }

42 getdate(&d); /* 調(diào)用此共享函數(shù) */

43 printf("當(dāng)前日期: %04d-%02d-%02d\n",d.year,d.mon,d.day);

45 gettime=dlsym(dp,"gettime"); /* 定位取時間函數(shù) */

47 error=dlerror(); /* 檢測錯誤 */

48 if (error) /* 若出錯則退出 */

49 {

50 fputs(error,stderr);

51 exit(1);

52 }

54 gettime(&t); /* 調(diào)用此共享函數(shù) */

55 printf("當(dāng)前時間: %02d:%02d:%02d\n",t.hour,t.min,t.sec);

57 dlclose(dp); /* 關(guān)閉共享庫 */

59 exit(0); /* 成功返回 */

61 }

----------------------------------------------------------------------

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13-14行: 定義宏SHARED以便引用14行的頭文件datetime.h中的動態(tài)函數(shù)

說明;

第25行: 用dlopen打開SOFILE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,則dlsym執(zhí)行出錯,程序顯示錯誤后退

出;

第42-43行: 執(zhí)行g(shù)etdate調(diào)用,輸出當(dāng)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,則dlsym執(zhí)行出錯,程序顯示錯誤后退出;

第54-55行: 執(zhí)行g(shù)ettime調(diào)用,輸出當(dāng)前時間;

第57行: 用dlclose關(guān)閉dp所指示的動態(tài)鏈接庫;

第59行: 程序退出,返回0值。

2.2.2 編寫維護文件

維護文件makefile內(nèi)容如下:

----------------------------------------------------------------------

1 # makefile : 縱橫軟件制作中心雨亦奇編寫, 2001-06-28.

3 all : dy

5 DYSRC = dy.c

7 DYTGT = $(DYSRC:.c=.o)

9 %.o : %.c

10 cc -c $?

12 # 動態(tài)庫應(yīng)用示范程序

13 dy : $(DYTGT)

14 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.o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(yīng)用示范

當(dāng)前日期: 2001-06-28

當(dāng)前時間: 10:06:21

當(dāng)刪除my.so文件時,將出現(xiàn)以下信息:

動態(tài)鏈接庫應(yīng)用示范

my.so: cannot open shared object file: 文件或目錄不存在

3、小結(jié)

LINUX創(chuàng)建與使用動態(tài)鏈接庫并不是一件難事。

編譯函數(shù)源程序時選用-shared選項即可創(chuàng)建動態(tài)鏈接庫，注意應(yīng)以.so后綴

命名，最好放到公用庫目錄(如/lib,/usr/lib等)下面，并要寫好用戶接口文件，

以便其它用戶共享。

使用動態(tài)鏈接庫，源程序中要包含dlfcn.h頭文件，寫程序時注意dlopen等

函數(shù)的正確調(diào)用，編譯時要采用-rdynamic選項與-ldl選項，以產(chǎn)生可調(diào)用動

態(tài)鏈接庫的執(zhí)行代碼。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的LINUX系统中动态链接库的创建与使用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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