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澳门新萄京官方网站linux下制作共享库,linux动态

2019-07-07 作者:www.8455.com   |   浏览(105)

引言

linux动态库编译和使用详细剖析,linux动态编译剖析

引言

     重点讲述linux上使用gcc编译动态库的一些操作.并且对其深入的案例分析.
最后介绍一下动态库插件技术, 让代码向后兼容.关于linux上使用gcc基础编译,

预编译,编译,生成机械码最后链接输出可执行文件流程参照下面.

  gcc编译流程 

而本文重点是分析动态库相关的知识点. 首先看需要用到的测试素材

 heoo.h **

#ifndef _H_HEOO
#define _H_HEOO

/*
 * 测试接口,得到key内容
 *      : 返回key的字符串
 */
extern const char* getkey(void);

/*
 * 测试接口,得到value内容
 * arg      : 传入的参数
 *          : 返回得到的结果
 */
extern void* getvalue(void* arg);

#endif // !_H_HEOO

 heoo-getkey.c 

#include "heoo.h"

/*
 * 测试接口,得到key内容
 *      : 返回key的字符串
 */
const char*
getkey(void) {
     return "heoo-getkey.c getkey";
}

 heoo-getvalue.c 

#include "heoo.h"
#include <stdio.h>

/*
 * 测试接口,得到value内容
 * arg      : 传入的参数
 *          : 返回得到的结果
 */
const void* 
getvalue(void* arg) {
    const char* key = "heoo-getvalue.c getvalue";
    printf("%s - %sn", key, (void*)arg);
    return key;
}

heoo.c 

#include "heoo.h"
#include <stdio.h>

/*
 * 测试接口,得到key内容
 *      : 返回key的字符串
 */
const char* 
getkey(void) {
    return "heoo.c getkey";
}

/*
 * 测试接口,得到value内容
 * arg      : 传入的参数
 *          : 返回得到的结果
 */
const void* 
getvalue(void* arg) {
    const char* key = "heoo.c getvalue";
    printf("%s - %sn", key, (char*)arg);
    return key;
}

main.c

#include <stdio.h>
#include "heoo.h"

// 测试逻辑主函数
int main(int argc, char* argv[]) {
    // 简单的打印数据
    printf("getkey => %sn", getkey());
    getvalue(NULL);
    return 0;
}

到这里也许感觉有点臃肿, 但是理解为什么是必要的. 会让你对于动态库高度高上0.01毫米的.哈哈.

先让上面代码跑起来.

gcc -g -Wall -o main.out main.c heoo.c

测试结果如下

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测试完成,那就开始静态库到动态库扩展之旅.

 

前言

从静态库说起来

首先参照下面编译语句 

gcc -c -o heoo-getkey.o heoo-getkey.c
gcc -c -o heoo-getvalue.o heoo-getvalue.c

对于静态库创建本质就是打包. 所以用linux上一个 ar创建静态库压缩命令.详细用法可以看

  ar详细用法参照    protected]](

 那么我们开始制作静态库

ar rcs libheoo.a heoo-getvalue.o heoo-getkey.o

那么我们采用静态库执行编译上面main.c 函数

gcc -g -Wall -o main.out main.c -L. -lheoo

运行的截图如下

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运行一切正常. 对于静态库编译 简单说明一下. ar 后面的 rcs表示 替换创建和添加索引. 具体的看上面的网址.

后面gcc中 -L表示查找库的目录, -l表示搜索的 libheoo库. 还有其它的-I表示查找头文件地址, -D表示添加全局宏.......

对于上面静态库编译还有一种方式如下

gcc -g -Wall -o main.out main.c libheoo.a

执行结果也是一样的.可以将 *.a 理解成多个 *.o合体.

好到这里前言就说完了.那我们开始说正题动态库了.

 

正文

动态库的构建和使用

动态库构建命名如下,仍然以heoo.c heoo.h 为例

gcc -shared -fPIC  -o libheoo.so heoo.c

开始编译代码 先介绍一种最简单的有点类似上面静态库最后一种方式.

gcc -g -Wall -o main.out main.c ./libheoo.so

这里是显式编译. 结果如下

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对于 上面编译 动态库的时候如果 直接使用 libheoo.so. 例如

gcc -g -Wall -o main.out main.c libheoo.so

如果没有配置动态库路径, 查找动态库路径会出问题. 这里就不复现了(因为我把环境调好了). 会面会给出解决办法.

下面说libheoo.so 标准的使用方式

gcc -g -Wall -o main.out main.c -L. -lheoo

运行结果如下

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上面是个常见错误, 系统找不见动态库在那. 需要配置一下, 再编译参照如下

export LD_LIBRARY_PATH="$LD_LIBRARY_PATH;./"
gcc -g -Wall -o main.out main.c -L. -lheoo

上面第一句话是在当前会话层. 添加库查找路径,包含当前文件目录.这个会话层关闭了就失效了. Linux上shell确实很重要. 现在执行结果

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到这里动态库的也都完毕了. 一切正常.

一个奇巧淫技

问: gcc -l 链接一个库的时候,但是库中存在同名的静态库和动态库. 会链接到那个库? 

通过上面的那么多测试应该知道是动态库吧,因为使用动态库会报错.使用静态库没有事.

那么问题来了, 我想使用静态库怎么办.

-static

上面gcc 选项可以帮助我们强制链接静态库!

 

动态库的显示使用

到这里基本上是重头戏了. 扯一点,这些知识点在window也一样知识环境变了,设置变了.链接编译显式加载都有的. 下面是重新操作的代码.

heooso.c

#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

#define _STR_PATH "./libheoo.so"

// 显示调用动态库, 需要 -ldl 链接程序库
int main(int argc, char* argv[]) {
    const char* (*getkey)(void);
    const void* (*getvalue)(void* arg); 
    /*  
     * 对于dlopen 函数第二个参数
     * RTLD_NOW:将共享库中的所有函数加载到内存
     * RTLD_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
     */
    void* handle = dlopen(_STR_PATH, RTLD_LAZY);
    // 下面得到错误信息,是一种小心的变成方式,每次都检测一下错误是否存在
    const char* err = dlerror();

    if(!handle || err) {
        fprintf(stderr, "dlopen " _STR_PATH " no open! err = %sn", err);
        return -1; 
    }   

    getkey = dlsym(handle, "getkey");
    if((err = dlerror())){
        fprintf(stderr, "getkey err = %sn", err);
        dlclose(handle);
        return -2; 
    }   
    puts(getkey());

    //这种显式调用dll代码,很不安全代码注入太简单了
    getvalue = dlsym(handle, "getvalue");
    if((err = dlerror())){
        fprintf(stderr, "getvalue err = %sn", err);
        dlclose(handle);
        return -3; 
    }   
    puts(getvalue(NULL));

    dlclose(handle);
    return 0;
}

编译代码

gcc -g -Wall -o heooso.out heooso.c -ldl

测试结果截图如下

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 运行一切正常. 功能是实现了.但是大家千万别这么用.否则还是比较危险的.也是一种编程思路吧.后面

后记会写一个向后兼容的插件机制. 大家可以观摩一下. 方便更深入的了解Linux系统开发.算是一个简易的

Linux运用插件技术的小项目吧.

 

后记

  错误是难免的,欢迎吐槽. 最后献上一个linux上如何通过动态库运行时加载插件的案例.麻雀虽小,五脏俱全.

Makefile

CC = gcc 
DEBUG = -g -Wall
LIB = -ldl
RUNSO = $(CC) -fPIC -shared -o [email protected] $^
RUN = $(CC) $(DEBUG) -o [email protected] $^

#总的任务
all:libheoo.so libheootwo.so libheoothree.so main.out


#简单lib%.so生成
libheoo.so:heoo.c
    $(RUNSO)
libheootwo.so:heootwo.c
    $(RUNSO)
libheoothree.so:heoothree.c
    $(RUNSO)

#生成的主要内容
main.out:main.c
    $(RUN) $(LIB)

# 简单的清除操作 make clean
.PHONY:clean
clean:
    rm -rf *.so *.s *.i *.o *.out *~ ; ls -hl

heoo.h

#ifndef _H_HEOO
#define _H_HEOO

/*
 * 测试接口,得到key内容 
 *      : 返回key的字符串
 */
extern const char* getkey(void);

/*
 * 测试接口,得到value内容
 * arg      : 传入的参数
 *          : 返回得到的结果
 */
extern const void* getvalue(void* arg);

#endif // !_H_HEOO

heootwo.c

#include "heoo.h"
#include <stdio.h>

/*
 * 测试接口,得到key内容 
 *      : 返回key的字符串
 */
const char*  
getkey(void) {
    return "heootwo.c getkey";
}

/*
 * 测试接口,得到value内容
 * arg      : 传入的参数
 *          : 返回得到的结果
 */
const void* 
getvalue(void* arg) {
    const char* key = "heootwo.c getvalue";
    printf("%s - %sn", key, (char*)arg);
    return key;
}

heoothree.c

#include "heoo.h"
#include <stdio.h>

/*
 * 测试接口,得到key内容 
 *      : 返回key的字符串
 */
const char*  
getkey(void) {
    return "heoothree.c getkey";
}

/*
 * 测试接口,得到value内容
 * arg      : 传入的参数
 *          : 返回得到的结果
 */
const void* 
getvalue(void* arg) {
    const char* key = "heoothree.c getvalue";
    printf("%s - %sn", key, (char*)arg);
    return key;
}

 

main.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <dirent.h>
#include <dlfcn.h>

//塞入的句柄数
#define _INT_HND (3)
// 最多支持108个插件
#define _INT_LEN (108)
// 文件路径最大长度
#define _INT_BUF (512)

// 处理dll,并且将返回的数据保存在a[_INT_HND]中, 这个数组长度必须是
bool dll_add(void* a[], const char* dllpath);
// 处理指定目录得到结果塞入a中, nowpath为NULL表示当前目录
int dll_new(void* a[][_INT_HND], int len, const char* nowpath);
// 释放资源
void dll_del(void* a[][_INT_HND], int len);

/*
 * 动态加载机制
 */
int main(int argc, char* argv[]) {
    int idx, len, i;
    void* a[_INT_LEN][_INT_HND];

    // 当前目录下,处理结果
    len = dll_new(a, _INT_LEN, NULL);
    if(len == 0){ 
        fprintf(stderr, "感谢使用,没有发现合法插件内容!n");
        exit(1);    
    }   

    //数据展示
    puts("------------------------------ 欢迎使用main插件 ----------------------------------");
    for(i=0; i<len;   i){
        const char* (*getkey)(void) = a[i][1];
        printf("    %d   =>  %sn", i, getkey());
    }   
    printf("    请输入 待执行的 索引[0, %d)n", len);
    if(scanf("%d", &idx)!=1 || idx<0 || idx >= len){
        puts("    fake 错误的命令,程序退出中!");
        goto __exit;
    }
    puts("   执行结果如下:");
    const void* (*getvalue)(void* arg) = a[idx][2];
    puts(getvalue(NULL));

__exit:
    puts("------------------------------ 谢谢使用main插件 ----------------------------------");
    dll_del(a, len);
    return 0;
}

// 处理dll,并且将返回的数据保存在a[_INT_HND]中, 这个数组长度必须是
bool
dll_add(void* a[], const char* dllpath) {
    const char* (*getkey)(void);
    const void* (*getvalue)(void* arg);

    void* handle = dlopen(dllpath, RTLD_LAZY);
    // 下面得到错误信息,是一种小心的变成方式,每次都检测一下错误是否存在
    const char* err = dlerror();

    if(!handle || err) return false;

    getkey = dlsym(handle, "getkey");
    if((err = dlerror())){
        dlclose(handle);
        return false;
    }

    //这种显式调用dll代码,很不安全代码注入太简单了
    getvalue = dlsym(handle, "getvalue");
    if((err = dlerror())){
        dlclose(handle);
        return false;
    }
    // 句柄, key, value, 协议订的
    a[0] = handle;
    a[1] = getkey;
    a[2] = getvalue;
    return true;
}

// 处理指定目录得到结果塞入a中, nowpath为NULL表示当前目录
int
dll_new(void* a[][_INT_HND], int len, const char* nowpath){
    int j = 0, rt;
    DIR* dir;
    struct dirent* ptr;
    char path[_INT_BUF];

    // 设置默认目录
    if(!nowpath || !*nowpath) nowpath = ".";
    // 打开目录信息
    if((dir = opendir(nowpath)) == NULL) {
        fprintf(stderr, "opendir open %s, error:%sn", nowpath, strerror(errno));
        exit(-1);
    }

    //挨个读取文件
    while(j<len && (ptr=readdir(dir))){
        //只处理文件,包含未知文件
        if(DT_BLK == ptr->d_type || DT_UNKNOWN == ptr->d_type){
            rt = snprintf(path, _INT_BUF, "%s/%s", nowpath, ptr->d_name);// 只有确实是 *.so 文件才去出去运行 
            if(rt>3&&rt < _INT_BUF&&path[rt-1]=='o'&&path[rt-2]=='s'&&path[rt-3]=='.') {
                // 添加数据 dao数组 a中
                if(dll_add(a[j], path))
                      j;
            }
        }
    }

    closedir(dir);
    return j;
}

// 释放资源
void
dll_del(void* a[][_INT_HND], int len) {
    int i=-1;
    while(  i < len)
        dlclose(a[i][0]);
}

最后运行截图

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 到这里一个小demo就完工了. 关于Linux gcc上动态库插件开发,剖析完毕.O(∩_∩)O哈哈~

引言 重点讲述linux上使用gcc编译动态库的一些操作.并且对其深入的案例分析. 最后介绍...

接触linux时间不长,总是感觉底气不足,很多东西总是感到迷迷糊糊,其实是因为没找拿到linux C的两把钥匙: makefile和动态库、共享库。linux C中几乎所有的程序都是以库的形式给出,如要要部署,必须知道如何修改makefile。最后生成的组件也将以.a或者.so的形式加载到更大的应用程序中。下面的文章是武汉华嵌嵌入式培训中心  李家凯老师的博客,我做了一点修改。

首先说明一下头文件、库文件、库函数这三个概念的区别。头文件:即后缀为.h的文件,在其中对变量和函数原型进行了声明。库文件:提供有库函数的文件。一种是静态连接的后缀为.a的文件,在程序编译时连接;一种是共享库,文件后缀为.so,在程序运行的时候才进行连接。库函数:在库文件里提供的函数。
    下面,我们用一个实例介绍一下怎么样创建库文件以及怎么样应用库文件。
    文件1: mymath.h
     #ifndef MYMATH_H
     #define MYMATH_H
     int xiangjia(int a,int b);
     int xiangjia(int a,int b);
     #endif
    文件2:xiangjia.c
    int xiangjia(int a,int b)
    {
      return a b;
    }
    文件3:xiangjian.c
    int xiangjian(int a,int b)
    {
      return a-b;
    }
    文件4:main.c
     #include "mymath.h"
     #include “stdio.h”
      int main()
     {
       printf(“%d”,xiangjia(65,45));
       printf(“%d”,xiangjian(65,45));
       return 0;
     }
    无论动态库还是静态库都需要用到.o文件来生成,先编译生成.o文件。
    # gcc -c xiangjia.c xiangjia.c main.c    

     重点讲述linux上使用gcc编译动态库的一些操作.并且对其深入的案例分析.
最后介绍一下动态库插件技术, 让代码向后兼容.关于linux上使用gcc基础编译,

Linux下静态库和动态库(共享库)的制作与使用

一、创建静态库
    静态库文件名的命名规范是以lib为前缀,紧接着跟静态库名,扩展名为.a。例如:我们将创建的静态库名为math56,则静态库文件名就是libmath56.a。
    # ar cr libmath56.a xiangjia.o xiangjian.o
    链接静态库,生成可执行文件:
    #gcc –o math main.o libmath56.a
    或者 # gcc –o math main.c –L. –lmath56
    执行:
    # ./math
    110
    20   

预编译,编译,生成机械码最后链接输出可执行文件流程参照下面.

Linux操作系统支持的函数库分为静态库和动态库,动态库又称共享库。linux系统有几个重要的目录存放相应的函数库,如/lib /usr/lib。 

  二、利用.o文件创建动态库
    动态库文件扩展名为.so,使用下面的命令可以生成l ibmath56.so文件。
    # gcc -shared -fPCI -o libmath56.so xiangjia.o xiangjia.o
    生成可执行文件math2
    # gcc –o math2 main.c -L. –lmath56
    执行:
    # ./math
    ./math: error while loading shared libraries: libmath56.so: cannot open shared object file: No such file or directory
    呕哦,出错了!快看看错误提示,原来是找不到共享库文件libmath56.so。程序在运行时,会在/usr/lib和/lib等目录中查找需要的动态库文件。若找到,则载入动态库,否则将提示类似上述错误而终止程序运行。
    如何找到生成的动态库有3种方式:
    1)把库拷贝到/usr/lib和/lib目录下。
    (2)在LD_LIBRARY_PATH环境变量中加上库所在路径。
    例如动态库libhello.so在/home/example/lib目录下:
    $export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/example/lib
    (3) 修改/etc/ld.so.conf文件,把库所在的路径加到文件末尾,并执行ldconfig刷新。这样,加入的目录下的所有库文件都可见。
    当静态库和动态库同名时, gcc命令将优先使用动态库。    

  gcc编译流程 

静态函数库: 

    三、几个参数的理解
    读者可能忘记了以上所用到的gcc编译参数的意义,这里作简单介绍:
    -fPIC  生成与位置无关的代码,这样库就可以在任何位置被链接和装载。
    -shared 指定生成共享链接库
    -static 指定生成静态链接库
    -l     指定链接的库文件
    -L    指定库文件所在的位置
    虽然linux下大多数函数都默认将头文件放到/usr/include目录下,而库文件放到/usr/lib下,但并不是所有的情况都是这样。在Linux下使用C语言开发应用程序时,完全不使用第三方函数库的情况是比较少的,通常来将都需要借助一个或多个函数库的支持才能够完成相应的功能。正因为如此,gcc在编译的时候必须让编译器知道如何来查找所需要的头文件和库文件。Gcc采用搜索目录的方法来查找所需要的文件,-I选项可以向gcc的头文件搜索路径中添加新的目录。例如在/home/david/include目录下有编译的时候所需要的头文件,为了能够让gcc顺利的找到他们,就可以使用-I选项:
    # gcc david.c –I /home/david/include –o david
    同样,如果使用了不在标准位置的库文件,那么可以通过-L选项向gcc的库文件搜索路径中添加新的路径,例如在/home/david/lib目录下有编译的时候所需要的库文件,为了能够让gcc顺利的找到他们,就可以使用-L选项:
    # gcc david.c –L /home/david/lib –ldavid –o david
    这里解释一下-l选项,它指示gcc去连接库文件libdavid.so,linux下的库文件在命名的时候有个约定,那就是以lib开头,所有的库文件都遵循了这个规范,因此用-l选项指定连接的库文件时就可以省略lib三个字符了。

而本文重点是分析动态库相关的知识点. 首先看需要用到的测试素材

这类库的名字一般是libxxx.a;利用静态函数库编译成的文件比较大,因为整个函数库的所有数据都会被整合进目标代码中,他的优点就显而易见了,即编译后的执行程序不需要外部的函数库支持,因为所有使用的函数都已经被编译进可执行文件了。当然这也会成为他的缺点,因为如果静态函数库改变了,那么你的程序必须重新编译,而且体积也较大。 

 

 heoo.h **

动态函数库: 

 

#ifndef _H_HEOO
#define _H_HEOO

/*
 * 测试接口,得到key内容
 *      : 返回key的字符串
 */
extern const char* getkey(void);

/*
 * 测试接口,得到value内容
 * arg      : 传入的参数
 *          : 返回得到的结果
 */
extern void* getvalue(void* arg);

#endif // !_H_HEOO

这类库的名字一般是libxxx.so,动态库又称共享库;相对于静态函数库,动态函数库在编译的时候并没有被编译进目标代码中,你的程序执行到相关函数时才调用该函数库里的相应函数,因此动态函数库所产生的可执行文件比较小。由于函数库没有被整合进你的程序,而是程序运行时动态的申请并调用,所以程序的运行环境中必须提供相应的库。动态函数库的改变并不影响你的程序,所以动态函数库的升级比较方便。而且如果多个应用程序都要使用同一函数库,动态库就非常适合,可以减小应用程序的体积。

最近在看《C专家编程》,看到第5章-对链接的思考,正好作为参考,对Linux下动态库的生成及链接方法作一下总结。

 heoo-getkey.c 

下面来介绍linux静态函数库的创建和使用: 

Linux下动态库文件的扩展名为".so"(Shared Object)。按照约定,所有动态库文件名的形式是libname.so(可能在名字中加入版本号)。这样,线程函数库被称作libthread.so。静态库的文件名形式是libname.a。共享archive的文件名形式是libname.sa。共享archive只是一种过渡形式,帮助人们从静态库转变到动态库。

#include "heoo.h"

/*
 * 测试接口,得到key内容
 *      : 返回key的字符串
 */
const char*
getkey(void) {
     return "heoo-getkey.c getkey";
}

例程add.h add.c sub.h sub.c main.c: 

本文仅以简单的例子介绍动态库文件的生成和链接方法。
操作系统:Debian/GNU Linux 2.6.21-2-686;
GCC版本:4.1.3

 heoo-getvalue.c 

add.h 

一、库文件及测试文件代码

#include "heoo.h"
#include <stdio.h>

/*
 * 测试接口,得到value内容
 * arg      : 传入的参数
 *          : 返回得到的结果
 */
const void* 
getvalue(void* arg) {
    const char* key = "heoo-getvalue.c getvalue";
    printf("%s - %sn", key, (void*)arg);
    return key;
}

#ifndef ADD_H 

库文件及测试文件所在的目录:/home/program/。

heoo.c 

#define ADD_H 

1.库文件名:myfunction.c

#include "heoo.h"
#include <stdio.h>

/*
 * 测试接口,得到key内容
 *      : 返回key的字符串
 */
const char* 
getkey(void) {
    return "heoo.c getkey";
}

/*
 * 测试接口,得到value内容
 * arg      : 传入的参数
 *          : 返回得到的结果
 */
const void* 
getvalue(void* arg) {
    const char* key = "heoo.c getvalue";
    printf("%s - %sn", key, (char*)arg);
    return key;
}

int add(int x,int y); 

 

main.c

#endif 

/*Author: Godbach
  E-mail: nylzhaowei@163.com
*/

#include <stdio.h>
int
my_lib_function (void)
{
    printf ("Library routine called from libmyfunction.so!n");
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include "heoo.h"

// 测试逻辑主函数
int main(int argc, char* argv[]) {
    // 简单的打印数据
    printf("getkey => %sn", getkey());
    getvalue(NULL);
    return 0;
}

add.c 

 

到这里也许感觉有点臃肿, 但是理解为什么是必要的. 会让你对于动态库高度高上0.01毫米的.哈哈.

#include <stdio.h>

2.测试文件名:test.c

先让上面代码跑起来.

#include "add.h" 

 

gcc -g -Wall -o main.out main.c heoo.c

int add(int x,int y)

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    my_lib_function();
    return 0;
}

测试结果如下

 

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return (x y);

二、动态库的编译方法

测试完成,那就开始静态库到动态库扩展之旅.

编译库文件myfunction.c:

 


 

前言

sub.h 

debian:/home/program# gcc -shared -o libmyfunction.so myfunction.c 

从静态库说起来

#ifndef SUB_H 

 

首先参照下面编译语句 

#澳门新萄京官方网站,define SUB_H 

如果编译成功,会在/home/program/下生成动态库文件:libmyfunction.so。
这里有两点需要说明:
1.对Linux操作,一般都推荐在普通用户模式下,如果需要超级用户的权限,则可以通过su root,输入root用户密码切换。我是个人学习使用,同时又有很多的操作都要使用root用户,因此就直接在root用户下进行编译。

gcc -c -o heoo-getkey.o heoo-getkey.c
gcc -c -o heoo-getvalue.o heoo-getvalue.c

int sub(int x,int y); 

2.编译生成动态库的命令为:gcc (-fpic) -shared -o libmyfunction.so myfunction.c
    -fpic 使输出的对象模块是按照可重定位地址方式生成的。
    -shared指定把对应的源文件生成对应的动态链接库文件。

对于静态库创建本质就是打包. 所以用linux上一个 ar创建静态库压缩命令.详细用法可以看

#endif 

三、动态库的测试方法

  ar详细用法参照  

sub.c 

编译测试文件test.c:

 那么我们开始制作静态库

#include <stdio.h>

 

ar rcs libheoo.a heoo-getvalue.o heoo-getkey.o

#include "sub.h" 

debian:/home/program# gcc -o test test.c /home/program/libmyfunction.so

那么我们采用静态库执行编译上面main.c 函数

int sub(int x,int y)

 

gcc -g -Wall -o main.out main.c -L. -lheoo

成功编译后,生成test文件,运行test:

运行的截图如下

return (x-y);

澳门新萄京官方网站linux下制作共享库,linux动态编译剖析。 

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debian:/home/program# ./test 
Library routine called from libmyfunction.so!

运行一切正常. 对于静态库编译 简单说明一下. ar 后面的 rcs表示 替换创建和添加索引. 具体的看上面的网址.


 

后面gcc中 -L表示查找库的目录, -l表示搜索的 libheoo库. 还有其它的-I表示查找头文件地址, -D表示添加全局宏.......

main.c 

其中,gcc -o test test.c /home/program/libmyfunction.so的最后一个参数指定所链接库文件的绝对路径。本例中库文件的绝对路径为:/home/program/libmyfunction.so。

对于上面静态库编译还有一种方式如下

#include <stdio.h>

当然,如果想从系统的库文件路径(通常系统函数库的位于/usr/lib下)链接动态库的话,可以先将生成的库文件拷贝至/usr/lib/下,然后再链接:

gcc -g -Wall -o main.out main.c libheoo.a

#include "sub.h" 

 

执行结果也是一样的.可以将 *.a 理解成多个 *.o合体.

#include "add.h"

debian:/home/program# cp libmyfunction.so /usr/lib/
debian:/home/program# gcc -o test test.c -lmyfunction
debian:/home/program# ./test 

Library routine called from libmyfunction.so!

好到这里前言就说完了.那我们开始说正题动态库了.

int main() 

 

 

这里,对于链接的方法作一下解释。对于gcc -o test test.c -lmyfunction中最后一个参数-lmyfunction,可见传给C编译器的命令行参数并未提到函数库的完整路径名,甚至没有提到在函数库目录中该文件的完整名字!实际上,编译器被告知根据选项-lmyfunction链接到相应的函数库(/usr/lib下),函数库的名字是libmyfunction.so,也就是说,"lib"部分和文件的扩展名被省略了,但在前面加了一个"l"。

正文

int a,b;

转自:

动态库的构建和使用

a = add(1,2);

 

动态库构建命名如下,仍然以heoo.c heoo.h 为例

b = sub(10,5);

gcc -shared -fPIC  -o libheoo.so heoo.c

printf(“a=%d,b=%dn”,a,b);

开始编译代码 先介绍一种最简单的有点类似上面静态库最后一种方式.

return 0; 

gcc -g -Wall -o main.out main.c ./libheoo.so

这里是显式编译. 结果如下


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不管是静态函数库还是动态函数库,都是由*.o目标文件生成。 

对于 上面编译 动态库的时候如果 直接使用 libheoo.so. 例如

所以先 gcc -c add.c 

gcc -g -Wall -o main.out main.c libheoo.so

gcc -c sub.c 

如果没有配置动态库路径, 查找动态库路径会出问题. 这里就不复现了(因为我把环境调好了). 会面会给出解决办法.

生成add.o sub.o

下面说libheoo.so 标准的使用方式

静态函数库由ar命令创建 

gcc -g -Wall -o main.out main.c -L. -lheoo

本例:ar -cr libaddsub.a add.o sub.o

运行结果如下

【注意这里的名称是libaddsub,库都要以libxxx.a或者libxxx.so的形式命名】

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-c create的意思 

上面是个常见错误, 系统找不见动态库在那. 需要配置一下, 再编译参照如下

-r replace的意思,表示当插入的模块名已经在库中存在,则替换同名的模块。如果若干模块中有一个模块在库中不存在,ar显示一个错误消息,并不替换其他同名模块。默认的情况下,新的成员增加在库的结尾处,可以使用其他任选项来改变增加的位置。 

export LD_LIBRARY_PATH="$LD_LIBRARY_PATH;./"
gcc -g -Wall -o main.out main.c -L. -lheoo

到此静态函数库创建完毕。 

上面第一句话是在当前会话层. 添加库查找路径,包含当前文件目录.这个会话层关闭了就失效了. Linux上shell确实很重要. 现在执行结果

使用方法:通过gcc -o main main.c -L. -laddsub编译main.c就会把静态函数库整合进main。 
【注意】上面的库名称为是什么,不是libaddsub

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其中 

到这里动态库的也都完毕了. 一切正常.

-L指定静态函数库的位置供查找,注意L后面还有'.',表示静态函数库在本目录下查找。 

一个奇巧淫技

-l则指定了静态函数库名,由于静态函数库的命名方式是lib***.a,其中的lib和.a忽略。 

问: gcc -l 链接一个库的时候,但是库中存在同名的静态库和动态库. 会链接到那个库? 

根据静态函数库的特性,此处删除libaddsub.a后main依然可以运行,因为静态库的内容已经整合进去了。 

通过上面的那么多测试应该知道是动态库吧,因为使用动态库会报错.使用静态库没有事.

动态函数库的创建和使用 

那么问题来了, 我想使用静态库怎么办.

gcc -shared -fpic -o libaddsub.so add.c sub.c 

-static

-fpic:产生位置无关代码

上面gcc 选项可以帮助我们强制链接静态库!

-shared:生成共享库

 

用上述命令生成libaddsub.so 动态函数库。

动态库的显示使用

gcc -o out main.c -L. -laddsub 【注意名称是怎么写的】

到这里基本上是重头戏了. 扯一点,这些知识点在window也一样知识环境变了,设置变了.链接编译显式加载都有的. 下面是重新操作的代码.

此时还不能立即./out,因为在动态函数库使用时,会查找/usr/lib /lib目录下的动态函数库,而此时我们生成的库不在里边。 

heooso.c

这个时候有好几种方法可以让他成功运行: 

#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

#define _STR_PATH "./libheoo.so"

// 显示调用动态库, 需要 -ldl 链接程序库
int main(int argc, char* argv[]) {
    const char* (*getkey)(void);
    const void* (*getvalue)(void* arg); 
    /*  
     * 对于dlopen 函数第二个参数
     * RTLD_NOW:将共享库中的所有函数加载到内存
     * RTLD_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
     */
    void* handle = dlopen(_STR_PATH, RTLD_LAZY);
    // 下面得到错误信息,是一种小心的变成方式,每次都检测一下错误是否存在
    const char* err = dlerror();

    if(!handle || err) {
        fprintf(stderr, "dlopen " _STR_PATH " no open! err = %sn", err);
        return -1; 
    }   

    getkey = dlsym(handle, "getkey");
    if((err = dlerror())){
        fprintf(stderr, "getkey err = %sn", err);
        dlclose(handle);
        return -2; 
    }   
    puts(getkey());

    //这种显式调用dll代码,很不安全代码注入太简单了
    getvalue = dlsym(handle, "getvalue");
    if((err = dlerror())){
        fprintf(stderr, "getvalue err = %sn", err);
        dlclose(handle);
        return -3; 
    }   
    puts(getvalue(NULL));

    dlclose(handle);
    return 0;
}

最直接最简单的方法就是把libaddsub.so拉到/usr/lib 或/lib中去。 

编译代码

还有一种方法,假设libaddsub.so在/home/linux/addsub

gcc -g -Wall -o heooso.out heooso.c -ldl

export LD_LIBRARY_PATH=/home/linux/addsub:$LD_LIBRARY_PATH

测试结果截图如下

另外还可以在/etc/ld.so.conf文件里加入我们生成的库的目录,然后/sbin/ldconfig。 

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/etc/ld.so.conf是非常重要的一个目录,里面存放的是链接器和加载器搜索共享库时要检查的目录,默认是从/usr/lib /lib中读取的,所以想要顺利运行,我们也可以把我们库的目录加入到这个文件中并执行/sbin/ldconfig。

 运行一切正常. 功能是实现了.但是大家千万别这么用.否则还是比较危险的.也是一种编程思路吧.后面

 

后记会写一个向后兼容的插件机制. 大家可以观摩一下. 方便更深入的了解Linux系统开发.算是一个简易的

Linux运用插件技术的小项目吧.

 

后记

  错误是难免的,欢迎吐槽. 最后献上一个linux上如何通过动态库运行时加载插件的案例.麻雀虽小,五脏俱全.

Makefile

CC = gcc 
DEBUG = -g -Wall
LIB = -ldl
RUNSO = $(CC) -fPIC -shared -o $@ $^
RUN = $(CC) $(DEBUG) -o $@ $^

#总的任务
all:libheoo.so libheootwo.so libheoothree.so main.out


#简单lib%.so生成
libheoo.so:heoo.c
    $(RUNSO)
libheootwo.so:heootwo.c
    $(RUNSO)
libheoothree.so:heoothree.c
    $(RUNSO)

#生成的主要内容
main.out:main.c
    $(RUN) $(LIB)

# 简单的清除操作 make clean
.PHONY:clean
clean:
    rm -rf *.so *.s *.i *.o *.out *~ ; ls -hl

heoo.h

#ifndef _H_HEOO
#define _H_HEOO

/*
 * 测试接口,得到key内容 
 *      : 返回key的字符串
 */
extern const char* getkey(void);

/*
 * 测试接口,得到value内容
 * arg      : 传入的参数
 *          : 返回得到的结果
 */
extern const void* getvalue(void* arg);

#endif // !_H_HEOO

heootwo.c

#include "heoo.h"
#include <stdio.h>

/*
 * 测试接口,得到key内容 
 *      : 返回key的字符串
 */
const char*  
getkey(void) {
    return "heootwo.c getkey";
}

/*
 * 测试接口,得到value内容
 * arg      : 传入的参数
 *          : 返回得到的结果
 */
const void* 
getvalue(void* arg) {
    const char* key = "heootwo.c getvalue";
    printf("%s - %sn", key, (char*)arg);
    return key;
}

heoothree.c

#include "heoo.h"
#include <stdio.h>

/*
 * 测试接口,得到key内容 
 *      : 返回key的字符串
 */
const char*  
getkey(void) {
    return "heoothree.c getkey";
}

/*
 * 测试接口,得到value内容
 * arg      : 传入的参数
 *          : 返回得到的结果
 */
const void* 
getvalue(void* arg) {
    const char* key = "heoothree.c getvalue";
    printf("%s - %sn", key, (char*)arg);
    return key;
}

 

main.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <dirent.h>
#include <dlfcn.h>

//塞入的句柄数
#define _INT_HND (3)
// 最多支持108个插件
#define _INT_LEN (108)
// 文件路径最大长度
#define _INT_BUF (512)

// 处理dll,并且将返回的数据保存在a[_INT_HND]中, 这个数组长度必须是
bool dll_add(void* a[], const char* dllpath);
// 处理指定目录得到结果塞入a中, nowpath为NULL表示当前目录
int dll_new(void* a[][_INT_HND], int len, const char* nowpath);
// 释放资源
void dll_del(void* a[][_INT_HND], int len);

/*
 * 动态加载机制
 */
int main(int argc, char* argv[]) {
    int idx, len, i;
    void* a[_INT_LEN][_INT_HND];

    // 当前目录下,处理结果
    len = dll_new(a, _INT_LEN, NULL);
    if(len == 0){ 
        fprintf(stderr, "感谢使用,没有发现合法插件内容!n");
        exit(1);    
    }   

    //数据展示
    puts("------------------------------ 欢迎使用main插件 ----------------------------------");
    for(i=0; i<len;   i){
        const char* (*getkey)(void) = a[i][1];
        printf("    %d   =>  %sn", i, getkey());
    }   
    printf("    请输入 待执行的 索引[0, %d)n", len);
    if(scanf("%d", &idx)!=1 || idx<0 || idx >= len){
        puts("    fake 错误的命令,程序退出中!");
        goto __exit;
    }
    puts("   执行结果如下:");
    const void* (*getvalue)(void* arg) = a[idx][2];
    puts(getvalue(NULL));

__exit:
    puts("------------------------------ 谢谢使用main插件 ----------------------------------");
    dll_del(a, len);
    return 0;
}

// 处理dll,并且将返回的数据保存在a[_INT_HND]中, 这个数组长度必须是
bool
dll_add(void* a[], const char* dllpath) {
    const char* (*getkey)(void);
    const void* (*getvalue)(void* arg);

    void* handle = dlopen(dllpath, RTLD_LAZY);
    // 下面得到错误信息,是一种小心的变成方式,每次都检测一下错误是否存在
    const char* err = dlerror();

    if(!handle || err) return false;

    getkey = dlsym(handle, "getkey");
    if((err = dlerror())){
        dlclose(handle);
        return false;
    }

    //这种显式调用dll代码,很不安全代码注入太简单了
    getvalue = dlsym(handle, "getvalue");
    if((err = dlerror())){
        dlclose(handle);
        return false;
    }
    // 句柄, key, value, 协议订的
    a[0] = handle;
    a[1] = getkey;
    a[2] = getvalue;
    return true;
}

// 处理指定目录得到结果塞入a中, nowpath为NULL表示当前目录
int
dll_new(void* a[][_INT_HND], int len, const char* nowpath){
    int j = 0, rt;
    DIR* dir;
    struct dirent* ptr;
    char path[_INT_BUF];

    // 设置默认目录
    if(!nowpath || !*nowpath) nowpath = ".";
    // 打开目录信息
    if((dir = opendir(nowpath)) == NULL) {
        fprintf(stderr, "opendir open %s, error:%sn", nowpath, strerror(errno));
        exit(-1);
    }

    //挨个读取文件
    while(j<len && (ptr=readdir(dir))){
        //只处理文件,包含未知文件
        if(DT_BLK == ptr->d_type || DT_UNKNOWN == ptr->d_type){
            rt = snprintf(path, _INT_BUF, "%s/%s", nowpath, ptr->d_name);// 只有确实是 *.so 文件才去出去运行 
            if(rt>3&&rt < _INT_BUF&&path[rt-1]=='o'&&path[rt-2]=='s'&&path[rt-3]=='.') {
                // 添加数据 dao数组 a中
                if(dll_add(a[j], path))
                      j;
            }
        }
    }

    closedir(dir);
    return j;
}

// 释放资源
void
dll_del(void* a[][_INT_HND], int len) {
    int i=-1;
    while(  i < len)
        dlclose(a[i][0]);
}

最后运行截图

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 到这里一个小demo就完工了. 关于Linux gcc上动态库插件开发,剖析完毕.O(∩_∩)O哈哈~

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