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Linux操作系統(tǒng)是開源的，其特點(diǎn)之一就是支持共享庫(kù)的方式實(shí)現(xiàn)程序的動(dòng)態(tài)鏈接。共享庫(kù)的實(shí)現(xiàn)在Linux操作系統(tǒng)中十分重要，它極大地促進(jìn)了程序的開發(fā)、編譯和部署。本文將，從共享庫(kù)的定義、原理、優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用等方面展開探究。
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一、共享庫(kù)的定義和原理
共享庫(kù)是指一類可以被多個(gè)程序共享使用的代碼庫(kù)，可以被程序動(dòng)態(tài)鏈接調(diào)用。在Linux系統(tǒng)中，共享庫(kù)通常使用文件名以“.so”結(jié)尾的文件。共享庫(kù)的實(shí)現(xiàn)可以有效解決傳統(tǒng)的靜態(tài)鏈接庫(kù)方式存在的問題，即節(jié)省內(nèi)存空間，并且可以方便地升級(jí)和維護(hù)。
共享庫(kù)實(shí)現(xiàn)的原理是將需要共享的代碼打包成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件，并加載到內(nèi)存中，程序在運(yùn)行時(shí)可以通過動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)調(diào)用需要的函數(shù)。這種方式可以使得多個(gè)程序共用同一個(gè)庫(kù)，避免了重復(fù)代碼和浪費(fèi)內(nèi)存的問題。
二、共享庫(kù)的優(yōu)缺點(diǎn)
與靜態(tài)鏈接庫(kù)相比，共享庫(kù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1. 節(jié)省內(nèi)存空間：多個(gè)程序可以共用同一個(gè)庫(kù)，避免了重復(fù)代碼和浪費(fèi)內(nèi)存的問題。
2. 程序升級(jí)方便：共享庫(kù)的實(shí)現(xiàn)可以方便對(duì)庫(kù)進(jìn)行升級(jí)和維護(hù)，而不像靜態(tài)鏈接庫(kù)需要重新編譯整個(gè)程序。
3. 加快編譯速度：編譯時(shí)只需生成一個(gè)共享庫(kù)文件，而不是多個(gè)靜態(tài)鏈接庫(kù)文件，加快了編譯速度。
但共享庫(kù)也存在以下缺點(diǎn)：
1.性能問題：由于動(dòng)態(tài)鏈接的原因，共享庫(kù)的性能一般不如靜態(tài)鏈接庫(kù)。
2.兼容問題：由于動(dòng)態(tài)鏈接的文件版本問題，共享庫(kù)在不同版本的Linux操作系統(tǒng)中可能存在兼容性問題。
三、共享庫(kù)的應(yīng)用
共享庫(kù)廣泛應(yīng)用于Linux系統(tǒng)下的軟件開發(fā)和部署，包括：
1.開發(fā)工具：如GCC等開發(fā)工具本身就是使用共享庫(kù)的方式實(shí)現(xiàn)進(jìn)而降低不必要的代碼冗余。
2.運(yùn)行庫(kù)：像C運(yùn)行庫(kù)、C++運(yùn)行庫(kù)等各種運(yùn)行庫(kù)都是使用共享庫(kù)的方式實(shí)現(xiàn)。
3.圖形界面庫(kù)：像GTK、QT等圖形界面庫(kù)都是使用共享庫(kù)的方式實(shí)現(xiàn)。
4.網(wǎng)絡(luò)庫(kù)：像OpenSSL、libcurl等網(wǎng)絡(luò)庫(kù)也都是使用共享庫(kù)的方式實(shí)現(xiàn)。
共享庫(kù)是Linux系統(tǒng)中十分重要的實(shí)現(xiàn)方式，它的應(yīng)用廣泛，明顯提高了程序的開發(fā)效率和部署效率。以上我們從共享庫(kù)的定義、原理、優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用等方面展開了深入探究Linux共享庫(kù)的實(shí)現(xiàn)奧秘。
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1，注釋掉 12行的CLOCKS_PER_SEC
2，你在open之察寬櫻前，單獨(dú)創(chuàng)建一個(gè)string對(duì)象，把文件巧巧名保存好；
string fullname = “/home/wangwenyu/c13.03/more” + filename + “.in” ;
然后再去調(diào)用敗叢 fout.open
*
運(yùn)行 gcc/egcs
*
gcc/egcs 的主要選項(xiàng)
*
gdb
*
gdb 的常用命令
*
gdb 使用范例
*
其他程序/庫(kù)工具 (ar, objdump, nm, size, strings, strip, …)
* 創(chuàng)建和使用靜態(tài)庫(kù)
* 創(chuàng)建和使用共享庫(kù)
* 使用高級(jí)共享庫(kù)特性
1.7.1 運(yùn)行 gcc/egcs
Linux 中最重要的軟件開發(fā)工具是 GCC。GCC 是 GNU 的 C 和 C++ 編譯器。實(shí)際上，GCC 能夠編譯三種語(yǔ)言：C、C++ 和 Object C（C 語(yǔ)言的一種面向?qū)ο髷U(kuò)展）。利用 gcc 命令可同時(shí)編譯并連接 C 和 C++ 源程序。
#DEMO#: hello.c
如果你有兩個(gè)或少數(shù)幾個(gè) C 源文件，也可以方便地利用 GCC 編譯、連接并生成可執(zhí)行文件。例如，假設(shè)攔陸爛你有兩個(gè)源文件 main.c 和 factorial.c 兩個(gè)源文件，現(xiàn)在要編譯生成一個(gè)計(jì)算階乘的程序。
清單 factorial.c
#include
#include
int factorial (int n)
{
if (n
#include
int factorial (int n);
int main (int argc, char **argv)
{
int n;
if (argc
void main (void)
{
cout
#include
static char buff ;
static char* string;
int main ()
{
printf (“Please input a string: “);
gets (string);
printf (“\nYour string is: %s\n”, string);
}
—
上面這個(gè)程序非常簡(jiǎn)單，其目的是接受用戶的輸入，然后將用戶的輸入打印出來(lái)。該程序使用了
一個(gè)未經(jīng)過初始化的字符串地址 string，因此，編譯并運(yùn)行之后，將出現(xiàn) Segment Fault 錯(cuò)誤：
$ gcc -o test -g test.c
$ ./test
Please input a string: asfd
Segmentation fault (core dumped)
為了查找該程序中出現(xiàn)的問題，我們利用 gdb，并按如下的步驟進(jìn)行：
1．運(yùn)行 gdb bugging 命令，裝入 bugging 可執(zhí)行文件；
2．執(zhí)行裝入的 bugging 命令；
3．使用 where 命令查看程序出錯(cuò)的地方；
4．利用 list 命令查看調(diào)用 gets 函數(shù)附近的代碼；
5．唯一能夠?qū)е?gets 函數(shù)出錯(cuò)的因素就是變量 string。用 print 命令查看 string 的值；
6．在 gdb 中，我們可以直接修改變量的值，只要將 string 取一個(gè)合法的指針值就可以了，為
此，我們?cè)诘?11 行處設(shè)置斷點(diǎn)；
7．程序重新運(yùn)行到第 11 行處停止，這時(shí)，我們可以用 set variable 命令修改 string 的取值；
8．然后繼續(xù)運(yùn)行，將看到正確的程序運(yùn)行結(jié)果。
#DEMO#
1.7.6 其他程序/庫(kù)工具
strip：
nm：
size：
string：
1.7.7 創(chuàng)建和使用靜態(tài)庫(kù)
創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)庫(kù)是相當(dāng)簡(jiǎn)單的。通常使用 ar 程序把一些目標(biāo)文件（.o）組合在一起，成為一個(gè)單獨(dú)的庫(kù)，然后運(yùn)行 ranlib，以給庫(kù)加入一些索引信息。
1.7.8 創(chuàng)建和使用共享庫(kù)
特殊的編譯和連接選項(xiàng)
-D_REENTRANT使得預(yù)處理器符號(hào) _REENTRANT 被定義，這個(gè)符號(hào)激活一些宏特性。
-fPIC 選項(xiàng)產(chǎn)生位置獨(dú)立的代碼。由于庫(kù)是在運(yùn)行的時(shí)候被調(diào)入，因此這個(gè)
選項(xiàng)是必需的，因?yàn)樵诰幾g的時(shí)候，裝入內(nèi)存的地址還不知道。如果
不使用這個(gè)選項(xiàng)，庫(kù)文件可能不會(huì)正確運(yùn)行。
-shared選項(xiàng)告訴編譯器產(chǎn)生共享庫(kù)代碼。
-Wl,-sonameWl 告訴編譯器將后面的參數(shù)傳遞到連接器。而 -soname 指定了
共享庫(kù)的 soname。
＃ 可以把庫(kù)文件拷貝到 /etc/ld.so.conf 中列舉出的任何目錄中，并以
root 身份運(yùn)行 ldconfig；或者
＃ 運(yùn)行 export LD_LIBRARY_PATH=’pwd’，它把當(dāng)前路徑加到庫(kù)搜索路徑中去。
1.7.9 使用高級(jí)共享庫(kù)特性
1. ldd 工具
ldd 用來(lái)顯示執(zhí)行文件需要哪些共享庫(kù), 共享庫(kù)裝載管理器在哪里找到了需要的共享庫(kù).
2. soname
共享庫(kù)的一個(gè)非常重要的，也是非常難的概念是 soname——簡(jiǎn)寫共享目標(biāo)名（short for shared object name）。這是一個(gè)為共享庫(kù)（.so）文件而內(nèi)嵌在控制數(shù)據(jù)中的名字。如前面提到的，每一個(gè)程序都有一個(gè)需要使用的庫(kù)的清單。這個(gè)清單的內(nèi)容是一系列庫(kù)的 soname，如同 ldd 顯示的那樣，共享庫(kù)裝載器必須找到這個(gè)清單。
soname 的關(guān)鍵功能是它提供了兼容性的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)要升級(jí)系統(tǒng)中的一個(gè)庫(kù)時(shí)，并且新庫(kù)的 soname 和老的庫(kù)的 soname 一樣，用舊庫(kù)連接生成的程序，使用新的庫(kù)依然能正常運(yùn)行。這個(gè)特性使得在 Linux 下，升級(jí)使用共享庫(kù)的程序和定位錯(cuò)誤變得十分容易。
在 Linux 中，應(yīng)用程序通過使用 soname，來(lái)指定所希望庫(kù)的版本。庫(kù)作者也可以通過保留或者改變 soname 來(lái)聲明，哪些版本是相互兼容的，這使得程序員擺脫了共享庫(kù)版本沖突問題的困擾。
查看/usr/local/lib 目錄，分析 MiniGUI 的共享庫(kù)文件之間的關(guān)系
3. 共享庫(kù)裝載器
當(dāng)程序被調(diào)用的時(shí)候，Linux 共享庫(kù)裝載器（也被稱為動(dòng)態(tài)連接器）也自動(dòng)被調(diào)用。它的作用是保證程序所需要的所有適當(dāng)版本的庫(kù)都被調(diào)入內(nèi)存。共享庫(kù)裝載器名字是 ld.so 或者是 ld-linux.so，這取決于 Linux libc 的版本，它必須使用一點(diǎn)外部交互，才能完成自己的工作。然而它接受在環(huán)境變量和配置文件中的配置信息。
文件 /etc/ld.so.conf 定義了標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)庫(kù)的路徑。共享庫(kù)裝載器把它作為搜索路徑。為了改變這個(gè)設(shè)置，必須以 root 身份運(yùn)行 ldconfig 工具。這將更新 /etc/ls.so.cache 文件，這個(gè)文件其實(shí)是裝載器內(nèi)部使用的文件之一。
可以使用許多環(huán)境變量控制共享庫(kù)裝載器的操作（表1-4+）。
表 1-4+ 共享庫(kù)裝載器環(huán)境變量
變量含義
LD_AOUT_LIBRARY_PATH除了不使用 a.out 二進(jìn)制格式外，與 LD_LIBRARY_PATH 相同。
LD_AOUT_PRELOAD除了不使用 a.out 二進(jìn)制格式外，與 LD_PRELOAD 相同。
LD_KEEPDIR 只適用于 a.out 庫(kù)；忽略由它們指定的目錄。
LD_LIBRARY_PATH將其他目錄加入庫(kù)搜索路徑。它的內(nèi)容應(yīng)該是由冒號(hào)
分隔的目錄列表，與可執(zhí)行文件的 PATH 變量具有相同的格式。
如果調(diào)用設(shè)置用戶 ID 或者進(jìn)程 ID 的程序，該變量被忽略。
LD_NOWARN 只適用于 a.out 庫(kù)；當(dāng)改變版本號(hào)是，發(fā)出警告信息。
LD_PRELOAD 首先裝入用戶定義的庫(kù)，使得它們有機(jī)會(huì)覆蓋或者重新定義標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。
使用空格分開多個(gè)入口。對(duì)于設(shè)置用戶 ID 或者進(jìn)程 ID 的程序，
只有被標(biāo)記過的庫(kù)才被首先裝入。在 /etc/ld.so.perload 中指定
了全局版本號(hào)，該文件不遵守這個(gè)限制。
4. 使用 dlopen
另外一個(gè)強(qiáng)大的庫(kù)函數(shù)是 dlopen()。該函數(shù)將打開一個(gè)新庫(kù)，并把它裝入內(nèi)存。該函數(shù)主要用來(lái)加載庫(kù)中的符號(hào)，這些符號(hào)在編譯的時(shí)候是不知道的。比如 Apache Web 服務(wù)器利用這個(gè)函數(shù)在運(yùn)行過程中加載模塊，這為它提供了額外的能力。一個(gè)配置文件控制了加載模塊的過程。這種機(jī)制使得在系統(tǒng)中添加或者刪除一個(gè)模塊時(shí)，都不需要重新編譯了。
可以在自己的程序中使用 dlopen()。dlopen() 在 dlfcn.h 中定義，并在 dl 庫(kù)中實(shí)現(xiàn)。它需要兩個(gè)參數(shù)：一個(gè)文件名和一個(gè)標(biāo)志。文件名可以是我們學(xué)習(xí)過的庫(kù)中的 soname。標(biāo)志指明是否立刻計(jì)算庫(kù)的依賴性。如果設(shè)置為 RTLD_NOW 的話，則立刻計(jì)算；如果設(shè)置的是 RTLD_LAZY，則在需要的時(shí)候才計(jì)算。另外，可以指定 RTLD_GLOBAL，它使得那些在以后才加載的庫(kù)可以獲得其中的符號(hào)。
linux的shell編程與用gcc實(shí)現(xiàn)c編程有什么不同？有什么優(yōu)點(diǎn)？
shell編程屬于腳本編程，腳本文件就是指令的，GCC是GNU編譯系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序。
Linux中的庫(kù)分兩種：靜態(tài)庫(kù)和共享庫(kù)。靜態(tài)庫(kù)以.a結(jié)尾，也叫歸檔文件（archive），類似于windows中的.lib文件，他的缺點(diǎn)是同時(shí)運(yùn)行的多個(gè)程序使用同個(gè)函數(shù)庫(kù)函數(shù)時(shí)，內(nèi)存中會(huì)有多個(gè)該函數(shù)及該程序文件的副本，浪費(fèi)了內(nèi)存。共享庫(kù)以.so結(jié)尾乎罩，類似于windows中的.Dll文件。
shell是對(duì)linux內(nèi)核歲逗鬧的一種封裝，提供了一些函數(shù)的接口，shell程序設(shè)計(jì)就是利用這些函數(shù)接口進(jìn)行編程。
完全是兩個(gè)方向的應(yīng)用?？偟膩?lái)說，不具備可比性。但實(shí)際要看應(yīng)用環(huán)境。相對(duì)來(lái)說，shell 的程序還是以簡(jiǎn)單的功能為主。大型的應(yīng)用程序還是 C 語(yǔ)言指輪更合適。
linux 共享庫(kù)實(shí)現(xiàn)的介紹就聊到這里吧，感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于linux 共享庫(kù)實(shí)現(xiàn),深入探究Linux共享庫(kù)實(shí)現(xiàn)的奧秘,linux 用g++編譯c++代碼的問題,linux的shell編程與用gcc實(shí)現(xiàn)c編程有什么不同？有什么優(yōu)點(diǎn)？的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。
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網(wǎng)站欄目：深入探究Linux共享庫(kù)實(shí)現(xiàn)的奧秘(linux共享庫(kù)實(shí)現(xiàn))
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