科技网

当前位置: 首页 >VR

linux库文件编写入门为什么要使用库文

VR
来源: 作者: 2018-10-26 13:22:55

linux库文件编写入门 为什么要使用库文件

导读:

我们在实际编程工作中肯定会遇到这种情况:有几个项目里有一些函数模块的功能相同,

实现代码也相同,也是我们所说的重复代码。比如,很多项目里都有一个用户验证的功能。

linux 库文件编写入门一、为什么要使用库文件 我们在实际编程工作中肯定会遇到这种情况:有几个项目里有一些函数模块的功能相同,实现代码也相同,也是我们所说的重复代码。比如,很多项目里都有一个用户验证的功能。代码段如下: //UserLogin.h文件,提供函数声明 int IsValidUser(char* username, int namelen); //UserLogin.c文件,实现对用户信息的验证 int IsValidUser(char* username, int namelen) { int IsValid = 0; /*下面是具体的处理代码,略去*/ return IsValid } 如果每个项目都保存着这两个UserLogin.h和UserLogin.c文件,会有以下几个弊端: 1、每个项目里都有重复的模块,造成代码重复。 2、代码的重用性不好,一旦IsValidUser的代码发生了变化,为了保持设计的一致性,我们还要手工修改其他项目里的UserLogin.c文件,既费时又费力,还容易出错。库文件就是对公共代码的一种组织形式。 为了解决上面两个弊端,就提出了用库文件存放公共代码的解决方案,其要点就是把公共的(也就是可以被多次复用的)目标代码从项目中分离出来,统一存放到库文件中,项目要用到这些代码的时候,在编译或者运行的时候从库文件中取得目标代码即可。库文件又分两种:静态库和动态库。二、静态库与动态库 如果程序是在编译时加载库文件的,就是使用了静态库。如果是在运行时加载目标代码,就成为动态库。换句话说,如果是使用静态库,则静态库代码在编译时就拷贝到了程序的代码段,程序的体积会膨胀。如果使用动态库,则程序中只保留库文件的名字和函数名,在运行时去查找库文件和函数体,程序的体积基本变化不大。 静态库的原则是以空间换时间,增加程序体积,减少运行时间; 动态库则是以时间换空间,增加了运行时间,但减少了程序本身的体积。 下面我们就以实际例子来看看如何使用这两种库.三、静态库的编写和使用1、概述 静态库文件的扩展名一般为.a,其编写步骤很简单。⑴编写函数代码⑵编译生成各目标文件⑶用ar文件对目标文件归档,生成静态库文件。 注意归档文件名必须以lib打头。 使用要点: ⑴在gcc 的-I参数后加上静态库头文件的路径。 ⑵在gcc 的-L参数后加上库文件所在目录 ⑶在gcc 的-l参数后加上库文件名,但是要去掉lib和.a扩展名。 比如库文件名是libtest.a 那么参数就是 -l test2、编写最简单的静态库文件 编写如下两个文件,注意放在同一目录中 myalib.h //静态库头文件 myalib.c //静态库实现文件 //myalib.h 文件的内容void test();//myalib.c 文件的内容#inlcude oid test(){ printf(test\n);}3、制作库文件⑴生成目标文件gcc -c myalib.c执行完后会生成一个myalib.o文件⑵用ar命令归档,格式为ar -rc 生成的档案文件名 .o文件名列表再次提醒,归档文件名一定要以lib打头, .a结尾。ar -rc libtest.a myalib.o执行完后会生成一个libtest.a文件4、使用库文件⑴编写一个测试程序main.c,内容为//main.c 测试静态库调用的程序#i nclude myalib.h //要把函数的头文件包含进来,否则编译时会报错 int main(int argc,char* argv[]){ test(); return 0;}⑵编译目标文件,注意要把静态库头文件的路径加到-I参数里面 gcc -I /root/exercise -o main.o -c main.c现在生成了一个main.o文件⑶生成可执行文件,注意要把静态库文件的路径加到-L参数里面,把库文件名(去掉打头的lib和结尾的.a)加到-l参数后面。如下面所示gcc -o main -L/root/exercise main.o -ltest此时就会生成一个名为main的可执行文件另外,注意- l参数好象应该加到输入文件名的后面,否则会报错。比如gcc -o main -L/root/exercise -ltest main.o就会提示main.o(.text+0x11): In `main'''': : undefined reference to `test'''' collect2: ld returned 1 exit status原因我还不清楚:-)⑷执行可执行文件查看效果 执行./main, 输出 test 说明执行成功。四、动态库的编写1、概述 动态库一般以.so结尾,就是shared object的意思. 其基本生成步骤为 ⑴编写函数代码 ⑵编译生成动态库文件,要加上 -shared 和 -fpic 选项 , 库文件名以lib开头, 以.so 结尾。 使用方式分为两种: 隐式调用和显示调用 隐式调用类似于静态库的使用,但需修改动态链接库的配置文件/etc/nf; 显示调用则是在主程序里使用dlopen、dlsym、dlerror、dlclose等系统函数。 具体的调用方式会在 五、动态库的调用 中详细说明.2、编写最简单的动态库文件 为了便于对照, 我们仍然采用静态库中的文件做例子. 编写如下两个文件,注意放在同一目录中 myalib.h //静态库头文件 myalib.c //静态库实现文件 //myalib.h 文件的内容void test();//myalib.c 文件的内容#inlcude oid test(){ printf(test\n);}3、编译生成动态库 ,库文件名以lib开头, 以.so 结尾。gcc -fpic -shared -o myalib.c此时就生成一个文件五、动态库的隐式调用隐式调用的含义是代码里不出现库文件名,就是说这个代码和调用静态库的代码是类似的。1、编写测试文件//main.c 测试动态库隐式调用的程序#i nclude myalib.h //要把函数的头文件包含进来,否则编译时会报错 int main(int argc,char* argv[]){ test(); return 0;}2、 编译测试程序,与静态库类似,要把头文件的路径加到-I参数里面gcc -I /root/exercise -o main.o -c main.c现在生成了一个main.o文件3、连接生成测试程序gcc -o main -L/root/exercise main.o -ltest现在生成了一个main文件4、执行测试程序./main此时出现提示 ./main: error while loading shared libraries: : cannot open shared object No such file or directory。 这个原因就是程序运行时并不知道动态库所在的路径,因此自然找不到。 解决这个问题的办法有三种。见下节六、使动态库被系统共享的三种办法 (再次说明: 本节参考了计算机世界雨亦奇的文章LINUX动态链接库高级应用 地址拷贝动态链接库到系统共享目录下,或在系统共享目录下为该动态链接库 建立连接(硬连接或符号连接均可,常用符号连接).这里说的系统共享目录, 指的是LINUX动态链接库存放的目录,包括 /lib,/usr/lib以及/etc/nf文件内所列的一系列目录. 实例:执行# cp /lib# ldconfig 或: # ln -s `pwd`/ /lib# ldconfig注意pwd前后有两个反引号`,其目的是取得pwd命令的输出,即当前目录.此时再执行main,即可成功.(2)将动态链接库所在目录名追加到动态链接库配置文件/etc/nf中.# pwd /etc/nf# ldconfig此时再执行main,即可成功.(3)利用动态链接库管理命令ldconfig,强制其搜索指定目录,并更新缓存文件,便于动态装入.# ldconfig `pwd` 此时再执行main,即可成功. 要注意,第三种方法虽然有效,但效果是暂时的,供程序测试还可以,一旦再度运行ldconfig, 则缓存文件内容可能改变,所需的动态链接库可能不被系统共享了. 而且无论哪种办法,其实质都是用ldconfig命令把动态库文件 所在路径加入到系统库列表中,(前两种永久,第三种临时)七、动态库的显式调用显式调用的含义是代码出现库文件名,用户需要自己去打开和管理库文件。其要点为:⑴把dlfcn.h系统头文件包含进来⑵用dlopen函数打开库文件,并指定打开方式dllope的的第一个参数为共享库的名称,将会在下面位置查找指定的共享库。 ①环境变量LD_LIBRARY_PATH列出的用分号间隔的所有目录。 ②文件/etc/che中找到的库的列表,由ldconfig命令刷新。 ③目录usr/lib。 ④目录/lib。 ⑤当前目录。第二个参数为打开共享库的方式。有两个取值 ①RTLD_NOW:将共享库中的所有函数加载到内存 ②RTLD_LAZY:会推后共享库中的函数的加载操作,直到调用dlsym()时方加载某函数⑶用dlerror()函数测试是否打开成功,并进行错误处理;⑷用dlsym获得函数地址,存放在一个函数指针中⑸用获得的函数指针进行函数调用。⑹程序结束时用dlclose关闭打开的动态库,防止资源泄露。⑺用ldconfig工具把动态库的路径加到系统库列表中1、编写测试文件//main.c 测试动态库显式调用的程序#i ncludedlfcn.h //用于动态库管理的系统头文件#i nclude myalib.h //要把函数的头文件包含进来,否则编译时会报错 int main(int argc,char* argv[]){ //声明对应的函数的函数指针 void (*pTest)(); //加载动态库 void *pdlHandle = dlopen(, RTLD_LAZY); //错误处理 if(pdlHandle == NULL ) { printf(Failed load library\n); return -1; } char* pszErr = dlerror(); if(pszErr != NULL) { printf(%s\n, pszErr); return -1; } //获取函数的地址 pTest = dlsym(pdlHandle, test); pszErr = dlerror(); if(pszErr != NULL) { printf(%s\n, pszErr); dlclose(pdlHandle); return -1; } //实现函数调用 (*pTest)(); //程序结束时关闭动态库 dlclose(pdlHandle); return 0;}2、编译测试文件 使用-ldl选项指明生成的对象模块需要使用共享库gcc -o main -ldl main.c执行完后就生成了一个main文件3、执行测试程序执行 ./main输出 test 说明成功。六、使用动态库时应注意的其他问题1、无论是动态库的显式调用还是隐式调用,都需要用ldconfig工具将动态库的路径加到系统库列表中,否则运行时会出错。2、可以用ldd命令检查程序都使用到哪些共享库ldd命令行用法如下:ldd [--version] [-v|--verbose] [-d|--data-relocs] [-r|---relocs] [--help] FILE... 各选项说明如下: (1) --version : 此选项用于打印出ldd的版本号. (2) -v 或 --verbose : 此选项指示ldd输出关于所依赖的动态链接库的尽可能详细的信息. (3) -d 或 --data-relocs : 此选项执行重定位,并且显示不存在的函数. (4) -r 或 ---relocs : 此选项执行数据对象与函数的重定位,同时报告不存在的对象. (5) --help : 此选项用于打印出ldd的帮助信息. 我们一般用-v选项. 现在看几个实例 ⑴用静态库连接时的结果#ldd .6 = /lib/tls/.6 (0xb74ad000)/lib/.2 = /lib/.2 (0xb75eb000)可见使用静态库时,由于库已经被编译成程序的一部分,因此ldd的输出中就只有用到的系统库。⑵用动态库隐式连接时的结果 = /root/exercise/ (0xb75e2000) .6 = /lib/tls/.6 (0xb74ab000) /lib/.2 = /lib/.2 (0xb75eb000) 可见隐式使用动态库时,所有用到的动态库(包括系统和用户的)都会被显示出来。⑶动态库显式连接时的结果ldd .2 = /lib/.2 (0xb75e1000) .6 = /lib/tls/.6 (0xb74aa000) /lib/.2 = /lib/.2 (0xb75eb000)可见显式使用动态库时,程序中不再保存运行时打开动态库的信息,只保留用到的系统库的信息.这个与使用静态库时的输出是类似的.

钢格板厂家
地砖防滑
尼龙滑轨

相关推荐