C/C++程序编译与链接(五) 定位库文件

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- 在构建过程中定位库

定位库文件包括两个方面：

在程序构建时，需要知道所依赖库的位置及头文件。
在程序运行时，需要知道所依赖库的位置，只针对动态库。

只有动态库在程序运行时加载，静态库是构建时就已经链接到程序中。

在构建过程中定位库

静态库的命名规则

lib + library name +.a

library name才是静态库实际的名字，比如libtest.a，库名为test。

动态库的命名规则

lib + library name + .so + library version information

动态库相比静态库多了库的版本信息，指定了版本信息后，库名一样版本不同也是不同的库，因为包含的符号不同。经常遇见依赖多个不同版本的动态，版本号是区分这些库的重要方式。
库的实际名字也是library name。
在构建时不管是依赖的静态库还是动态库，指定所依赖的库的路径都是一致的，通过通过-L和-l选项来指定构建过程中库文件的路径。
gcc main.o -L../lib -ltestlib -o test
-L是指定库的目录，-l是指定库名就是库的实际名字，-ltestlib对应的库为libtestlib.so或libtestlib.a

-L告诉编译器用于定位库的目录。
-l 对于动态库，指定的库名还会写入最终生成的执行文件，在程序运行时，加载器会查找指定的库，但是定位库的规则就不是按-L的规则了。

-l后面也可以跟路径+库名的方式，比如：
gcc main.o -l/home/test/lib/libtestlib.so -o test
但是这种方式，-l后面的内容会全部写入执行文件，在程序运行时，加载器会按照固定的位置/home/test/lib/libtestlib.so加载动态库。如果编译机与运行机不一样，那么就会因为找不到库而运行失败。

运行时动态库的定位规则

按照优先级的如下规则：

LD_LIBRARY_PATH
ld.so.cache
默认库路径(/lib/和/usr/lib等)

动态库的定位，还有更高优先级的rpath和runpath，这两个值会被写入动态库或执行程序ELF文件。但是这个两个配置的决策过程比较复杂，并且还面临着gcc版本不同处理方式不同的问题。所以这里没有列出它们。通常我们使用LD_LIBRARY_PATH和ldconfig就足以。

`LD_LIBRARY_PATH`

设置环境变量LD_LIBRARY_PATH是我们在开发过程中经常使用的方式，但这并不是标准方式，通常临时验证下程序的正确性，可以配置该环境变量，如下:

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:动态库目录

ld.so.cache

ld.so.cache是加载器(ld.so或ld-linux.so)的定位库目录的缓存文件。可以通过ldconfig工具更新它。
一种标准的代码部署过程是基于ldconfig工具，它通常是包安装过程中的最后一步，通常需要将指向包含库目录的路径作为出输入参数传递，将其写入ld.so.cache文件，保证加载器能定位到所依赖的库。

ldconfig creates the necessary links and cache to the most recent shared libraries found in the directories specified on the command line, in the file /etc/ld.so.conf, and in the trusted directories (/lib and /usr/lib).

ldconfig会搜索指定的目录，/etc/ld.so.conf，系统库默认目录/lib，/usr/lib。将其中库的路径信息写入/etc/ld.so.cach，它被链接器(ld.so或ld-linux.so)用于查找依赖库。

ldconfig还有一个重要的功能是更新动态库的版本，这个会在后面的文件详细介绍。

所以当我们需要定位我们自己的所依赖的库时，可以将目录直接写入/etc/ld.so.conf中，但是/etc/ld.so.conf通常是如下内容：

cat /etc/ld.so.conf
include ld.so.conf.d/*.conf

**include ld.so.conf.d/*.conf**表示包含了**/etc/ld.so.conf.d/**目录下所有文件，所以我们通常是在该目录下建立一个包含所依赖库目录的conf文件。

#ls -lrt /etc/ld.so.conf.d/
-rw-r--r-- 1 root root 19 8月   9 2019 dyninst-x86_64.conf
-rw-r--r-- 1 root root 17 4月   3 2020 mariadb-x86_64.conf
-rw-r--r-- 1 root root 26 6月   1 2020 bind-export-x86_64.conf
-r--r--r-- 1 root root 63 8月  26 2020 kernel-3.10.0-1127.19.1.el7.x86_64.conf
#ldconfig

再通过ldconfig让其更新目录到/etc/ld.so.cach文件中，可以通过ldconfig -p查看cach中缓存的动态库及其路径信息，确认是否已经写入(ldconfig -p | grep 依赖的动态库)。