库
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1. 增量编译——易于维护。
库易于使用。
2. 链接静态库是将库中的被调用代码复制到调用模块中，
而链接共享库则只是在调用模块中，
嵌入被调用代码在库中的(相对)地址。
3. 静态库占用空间非常大，不易修改但执行效率高。
共享库占用空间小，易于修改但执行效率略低。
4. 静态库的缺省扩展名是.a，共享库的缺省扩展名是.so。
六、静态库
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1. 创建静态库
~~~~~~~~~~~~~
1) 编辑源程序：.c/.h
2) 编译成目标文件：gcc -c xxx.c -> xxx.o
3) 打包成静态库文件：ar -r libxxx.a xxx.o ...
# gcc -c calc.c
# gcc -c show.c
# ar -r libmath.a calc.o show.o
ar指令：ar [选项] 静态库文件名 目标文件列表
-r - 将目标文件插入到静态库中，已存在则更新。
-q - 将目标文件追加到静态库尾。
-d - 从静态库中删除目标文件。
-t - 列表显示静态库中的目标文件。
-x - 将静态库展开为目标文件。
注意：提供静态库的同时也需要提供头文件。
2. 调用静态库
~~~~~~~~~~~~~
# gcc main.c libmath.a (直接法)
或通过LIBRARY_PATH环境变量指定库路径：
# export LIBRARY_PATH=$LIBRARY_PATH:.
# gcc main.c -lmath (环境法)
或通过gcc的-L选项指定库路径：
# unset LIBRARY_PATH
# gcc main.c -lmath -L. (参数法)
一般化的方法：gcc .c/.o -l<库名> -L<库路径>
3. 运行
~~~~~~~
# ./a.out
在可执行程序的链接阶段，已将所调用的函数的二进制代码，
复制到可执行程序中，因此运行时不需要依赖静态库。
范例：static/
七、共享库
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1. 创建共享库
~~~~~~~~~~~~~
1) 编辑源程序：.c/.h
2) 编译成目标文件：gcc -c -fpic xxx.c -> xxx.o
3) 链接成共享库文件：gcc -shared xxx.o ... -o libxxx.so
# gcc -c -fpic calc.c
# gcc -c -fpic show.c
# gcc -shared calc.o show.o -o libmath.so
或一次完成编译和链接：
# gcc -shared -fpic calc.c show.c -o libmath.so
PIC (Position Independent Code)：位置无关代码。
可执行程序加载它们时，可将其映射到其地址空间的
任何位置。
-fPIC - 大模式，生成代码比较大，运行速度比较慢，
所有平台都支持。
-fpic - 小模式，生成代码比较小，运行速度比较快，
仅部分平台支持。
注意：提供共享库的同时也需要提供头文件。
2. 调用共享库
~~~~~~~~~~~~~
# gcc main.c libmath.so (直接法)
或通过LIBRARY_PATH环境变量指定库路径：
# export LIBRARY_PATH=$LIBRARY_PATH:.
# gcc main.c -lmath (环境法)
或通过gcc的-L选项指定库路径：
# unset LIBRARY_PATH
# gcc main.c -lmath -L. (参数法)
一般化的方法：gcc .c/.o -l<库名> -L<库路径>
3. 运行
~~~~~~~
运行时需要保证LD_LIBRARY_PATH
环境变量中包含共享库所在的路径：
# export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:.
# ./a.out
在可执行程序的链接阶段，
并不将所调用函数的二进制代码复制到可执行程序中，
而只是将该函数在共享库中的地址嵌入到可执行程序中，
因此运行时需要依赖共享库。
范例：shared/
gcc缺省链接共享库，可通过-static选项强制链接静态库。
如：gcc -static hello.c
八、动态加载共享库
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#include <dlfcn.h>
1. 加载共享库
~~~~~~~~~~~~~
void* dlopen (
const char* filename, // 共享库路径，
// 若只给文件名，
// 则根据LD_LIBRARY_PATH
// 环境变量搜索
int flag // 加载方式
);
成功返回共享库句柄，失败返回NULL。
flag取值：
RTLD_LAZY - 延迟加载，使用共享库中的符号
(如调用函数)时才加载。
RTLD_NOW - 立即加载。
2. 获取函数地址
~~~~~~~~~~~~~~~
void* dlsym (
void* handle, // 共享库句柄
const char* symbol // 函数名
);
成功返回函数地址，失败返回NULL。
3. 卸载共享库
~~~~~~~~~~~~~
int dlclose (
void* handle // 共享库句柄
);
成功返回0，失败返回非零。
4. 获取错误信息
~~~~~~~~~~~~~~~
char* dlerror (void);
有错误发生则返回错误信息字符串指针，否则返回NULL。
范例：load.c
注意：链接时不再需要-lmath，但需要-ldl（gcc -o load -ldl load.c）。
九、辅助工具
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nm: 查看目标文件、可执行文件、静态库、
共享库中的符号列表。
ldd: 查看可执行文件和共享库的动态依赖。
ldconfig: 共享库管理。
事先将共享库的路径信息写入/etc/ld.so.conf配置文件中，
ldconfig根据该配置文件生成/etc/ld.so.cache缓冲文件，
并将该缓冲文件载入内存，借以提高共享库的加载效率。
系统启动时自动执行ldconfig，但若修改了共享库配置，
则需要手动执行该程序。
strip: 减肥。去除目标文件、可执行文件、
静态库和共享库中的符号列表、调试信息等。
objdump: 显示二进制模块的反汇编信息。
# objdump -S a.out
指令地址 机器指令 汇编指令
-------- -------------------- ---------------------
8048514: 55 push %ebp
8048515: 89 e5 mov %esp,%ebp
8048517: 83 e4 f0 and $0xfffffff0,%esp
804851a: 83 ec 20 sub $0x20,%esp
804851d: c7 44 24 04 02 00 00 movl $0x2,0x4(%esp)
load.c代码：
#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>
typedef int (*PFUNC_CALC) (int, int);
typedef void (*PFUNC_SHOW) (int, char, int, int);
int main (void) {
void* handle = dlopen ("shared/libmath.so", RTLD_NOW);
if (! handle) {
fprintf (stderr, "dlopen: %s\n", dlerror ());
return -1;
}
PFUNC_CALC add = (PFUNC_CALC)dlsym (handle, "add");
if (! add) {
fprintf (stderr, "dlsym: %s\n", dlerror ());
return -1;
}
PFUNC_CALC sub = (PFUNC_CALC)dlsym (handle, "sub");
if (! sub) {
fprintf (stderr, "dlsym: %s\n", dlerror ());
return -1;
}
PFUNC_SHOW show = (PFUNC_SHOW)dlsym (handle, "show");
if (! show) {
fprintf (stderr, "dlsym: %s\n", dlerror ());
return -1;
}
show (30, '+', 20, add (30, 20));
show (30, '-', 20, sub (30, 20));
if (dlclose (handle)) {
fprintf (stderr, "dlclose: %s\n", dlerror ());
return -1;
}
return 0;
}
调用库
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