实验10 编写库文件.ppt

1、编写库文件,为什么要编写库文件,每个项目里都有重复的模块，造成代码重复。 而且，代码的重用性不好，一旦变化，为了保持设计的一致性，必须手动逐个修改。 库文件就是对公共代码的一种组织形式。 比如，一个用户验证功能的库文件： /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

2、,库文件分类,静态库：程序在编译时加载库文件，即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。 “以空间换时间”。 动态库：程序在运行时加载目标代码，即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。 “以时间换空间”。,静态库的编写要点,静态库文件的扩展名一般为.a，其编写步骤为： 编写函数代码 编译生成各目标文件 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： 在gcc 的-i参数后加上静态库头文件的路径 在gcc 的-l参数后加上库文件所在目录 在gcc 的-l参数后加上库文件名，但是要去掉lib

3、和.a扩展名 比如库文件名是libtest.a 那么参数就是 -l test,示例编写静态库,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 void test() printf(testn); ,示例制作静态库,生成目标文件 gcc -c myalib.c 执行完后会生成一个myalib.o文件 用ar命令归档，格式为ar -rc 再次提醒，归档文件名一定要以lib打头， .a结尾。 ar -rc libtest.a myal

4、ib.o 执行完后会生成一个libtest.a文件,示例使用静态库,编写一个测试程序main.c，内容为： #include 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; 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 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 gcc -o main -l/root/exerci

5、se main.o ltest 执行可执行文件查看效果./main,动态库的编写要点,动态库一般以.so结尾，就是shared object的意思 基本生成步骤为： 编写函数代码 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/ld.so.conf 显示调用：在主程序里使用dlopen、dlsym、dlerror、dlclose等系统函数,示例编写动态库（与前面一样）,编写如下两个文件，注意放在同一目录中 myalib.h /静态库

6、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 void test() printf(testn); ,示例制作,编译生成动态库，库文件名以lib开头，以.so 结尾。 gcc -fpic -shared -o libtest.so myalib.c 此时就生成一个libtest.so文件,示例动态库的隐式调用,1、编写测试文件，与前面一样 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

7、在生成了一个main.o文件 3、连接生成测试程序，注意要把库文件的路径加到-l参数里面 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: libtest.so: cannot open shared object file: 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，见下页,方法一,拷贝动态链

8、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/ld.so.conf文件内所列的一系列目录 实例：执行 # cp libtest.so /lib # ldconfig 或: # ln -s pwd/libtest.so /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,方法二,将动态链接库所在目录名追加到动态链接库配置文件/etc/ld.so.conf中

9、 # pwd /etc/ld.so.conf # ldconfig 此时再执行main，即可成功,方法三,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 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 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),动态库的显式调用要点（1）,代码出现库文件名，用户需要自己去打开和管理库文件。要

10、点为: 把dlfcn.h系统头文件包含进来 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。 环境变量ld_library_path列出分号间隔的所有目录 文件/etc/ld.so.cache中找到的库的列表，由ldconfig命令刷新 目录/usr/lib 目录/lib 当前目录,动态库的显式调用要点（2）,第二个参数为打开共享库的方式。有两个取值： 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 用dlerror()函数测试是否

11、打开成功，并进行错误处理 用dlsym获得函数地址，存放在一个函数指针中 用获得的函数指针进行函数调用 程序结束时用dlclose关闭打开的动态库，防止资源泄露 用ldconfig工具把动态库的路径加到系统库列表中,示例编写测试文件,示例编译和执行测试文件,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 执行测试程序 ./main 输出 test 说明成功,提示（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 可以用ldd命令

12、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|-function-relocs -help file. -version : 此选项用于打印出ldd的版本号 -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 -d 或 -data-relocs : 此选项执行重定位,并且显示不存在的函数. -r 或 -function-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 -help : 此选项用于打印出ldd的帮助信息,提示（2）,用静态

13、库连接时的结果 #ldd main libc.so.6 = /lib/tls/libc.so.6 (0 xb74ad000) /lib/ld-linux.so.2 = /lib/ld-linux.so.2 (0 xb75eb000) 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,提示（3）,用动态库隐式连接时的结果 libtest.so = /root/exercise/libtest.so (0 xb75e2000) libc.so.6 = /lib/tls/libc.so.6 (0 xb74ab000) /lib/ld-linux.so.2 = /lib/ld-linux.so.2 (0 xb75eb000) 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,提示（4）,动态库显式连接时的结果 ldd