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这两天在看《Linux C程序设计大全》，吴岳编著，清华大学出版社。这本书是在一个培训机构看到的，在网上查了下该书的相关信息。从目录而言，该书涵盖了Linux下C程序设计的较多内容，包括C语言基础（主要讲解C语法结构）、C语言开发环境（主要介绍VIM使用、GCC使用、makefile编写、gdb使用）、Linux进程操作、Linux文件操作、Linux网络编程这几部分。阅读了该书几个小章节，总体而言，书的部分内容较充实，但是存在较多编辑错误，部分样例实际运行时与书中内容不符。
这里使用该书P192-P199的例子，总结下gcc编译静态及动态链接库的方法及步骤。
程序清单如下：
test.c文件内容：
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int add(int a, int b){ return a + b;}int sub(int a, int b){ return a - b;}int mul(int a, int b){ return a * b;}int div(int a, int b){ return a / b;} |
test.h文件内容：
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#ifndef _TEST_H_#define _TEST_H_extern int add(int a, int b);extern int sub(int a, int b);extern int mul(int a, int b);extern int div(int a, int b);#endif |
main.c文件内容：
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#include <stdio.h>#include "test.h"int main (){ int a, b; printf("please input a and b
"); scanf("%d%d", &a, &b); printf("The add : %d
", add(a, b)); printf("The sub : %d
", sub(a, b)); printf("The mul : %d
", mul(a, b)); printf("The div : %d
", div(a, b)); return 0;} |
1. 首先总结使用gcc生成静态库及使用静态库的方法：
在此例中，test.c用于编译生成静态库libtest.a，test.h为libtest.a对应的头文件。
step 1： 生成test.o目标文件，使用如下命令：
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ lsmain.c test.c test.h[xgqin@xgqin-desktop so]$ gcc -c test.c -o test.o[xgqin@xgqin-desktop so]$ lsmain.c test.c test.h test.o |
在第一步中使用gcc -c test.c -o test.o首先生成test.o目标文件。
step 2: 使用ar将test.o打包成libtest.a静态库，使用如下命令：
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ ar rcs -o libtest.a test.o [xgqin@xgqin-desktop so]$ lslibtest.a main.c test.c test.h test.o |
step 3：生成libtest.a静态库后，可以使用ar t参数查看libtest.a文件中包含哪些文件：
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ ar t libtest.a test.o[xgqin@xgqin-desktop so]$ |
step 4: 编译main.c，并使用libtest.a静态库，链接时-l参数后不加空格指定所需链接的库，这里库名是libtest.a，但是只需要给出-ltest即可，ld会以libtest作为库的实际名字（例如-lm参数，实际表示链接libm库，也就是数学库）：
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ gcc -o app_static main.c -L. -ltest[xgqin@xgqin-desktop so]$ lsapp_static libtest.a main.c test.c test.h test.o |
或使用如下方式编译main.c，并使用libtest.a静态库：
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ gcc -o app_static main.c libtest.a[xgqin@xgqin-desktop so]$ lsapp_static libtest.a main.c test.c test.h test.o |
step 5: 运行app_static：
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ ./app_staticplease input a and b4 2The add : 6The sub : 2The mul : 8The div : 2[xgqin@xgqin-desktop so]$ |
step 6: 使用readelf 查看app_static的符号表，观察sub, add, mul, div等函数是否处于app_static的.text段中。注意，section headers中指出 .text代码段的编号是13，而再symbol table '.symtab'中则显示add, div, mul, sub均处于13段中，也就是.text代码段中。因此libtest.a静态库经过链接后对应的函数代码已加入app_static程序代码段中，此为静态链接。
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ readelf -a app_static .... Section Headers: [Nr] Name Type Address Offset Size EntSize Flags Link Info Align .... [13] .text PROGBITS 0000000000400520 00000520 0000000000000274 0000000000000000 AX 0 0 16 [14] .fini PROGBITS 0000000000400794 00000794 0000000000000009 0000000000000000 AX 0 0 4 [15] .rodata PROGBITS 00000000004007a0 000007a0 0000000000000062 0000000000000000 A 0 0 8 .... [29] .strtab STRTAB 0000000000000000 00001fb8 000000000000027b 0000000000000000 0 0 1 Symbol table '.symtab' contains 72 entries: Num: Value Size Type Bind Vis Ndx Name .... 49: 00000000004006c4 20 FUNC GLOBAL DEFAULT 13 add .... 53: 0000000000400701 19 FUNC GLOBAL DEFAULT 13 div .... 64: 0000000000400610 179 FUNC GLOBAL DEFAULT 13 main 65: 00000000004006ee 19 FUNC GLOBAL DEFAULT 13 mul .... 70: 00000000004006d8 22 FUNC GLOBAL DEFAULT 13 sub .... |
注：《Linux C程序设计大全》中给出的三种链接静态库的方法在实际使用时均出现报错，如下所示：
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ gcc main.c -llibtest.a -o app/usr/bin/ld: cannot find -llibtest.acollect2: error: ld returned 1 exit status[xgqin@xgqin-desktop so]$ gcc main.c -ltest.a -o app/usr/bin/ld: cannot find -ltest.acollect2: error: ld returned 1 exit status[xgqin@xgqin-desktop so]$ gcc main.c -ltest -o app/usr/bin/ld: cannot find -ltestcollect2: error: ld returned 1 exit status[xgqin@xgqin-desktop so]$ gcc -L. main.c -o app/tmp/ccEpq6Fp.o: In function `main':main.c:(.text+0x37): undefined reference to `add'main.c:(.text+0x57): undefined reference to `sub'main.c:(.text+0x77): undefined reference to `mul'collect2: error: ld returned 1 exit status[xgqin@xgqin-desktop so]$ gcc main.c -static ./libtest.a -o app/usr/bin/ld: cannot find -lccollect2: error: ld returned 1 exit status[xgqin@xgqin-desktop so]$ |
具体出错原因，个人推测应与ld相关。
2. 再总结使用gcc生成动态库及使用动态库的方法：
step 1： 生成test.o目标文件，使用如下命令。此处需要添加-fPIC参数，该参数用于生成位置无关代码已共生成动态库使用：
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ gcc -c -o test.o -fPIC test.c [xgqin@xgqin-desktop so]$ lsapp_static libtest.a main.c test.c test.h test.o[xgqin@xgqin-desktop so]$ file test.o test.o: ELF 64-bit LSB relocatable, x86-64, version 1 (SYSV), not stripped |
step 2: 使用-shared参数生成动态库，使用如下命令：
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ gcc -shared -o libmyshare.so test.o [xgqin@xgqin-desktop so]$ lsapp_static libmyshare.so libtest.a main.c test.c test.h test.o[xgqin@xgqin-desktop so]$ file libmyshare.so libmyshare.so: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, BuildID[sha1]=0x4053caa2d2d48b9b026576a69929a4a44abedcb0, not stripped |
上述两个命令可以合在一块，如下所示：
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ gcc -shared -fPIC -o libmyshare.so test.c [xgqin@xgqin-desktop so]$ file libmyshare.so libmyshare.so: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, BuildID[sha1]=0x4053caa2d2d48b9b026576a69929a4a44abedcb0, not stripped |
step 3: 编译main.c，使用libmyshare.so动态库：
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ gcc -o app_share main.c -L. -lmyshare[xgqin@xgqin-desktop so]$ lsapp_share app_static libmyshare.so libtest.a main.c test.c test.h test.o[xgqin@xgqin-desktop so]$ ldd app_share linux-vdso.so.1 => (0x00007fff3972c000) libmyshare.so => not found libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x0000003039600000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003039200000) |
使用ldd命令查看app_share使用的动态库，发现提示libmyshare无法找到，如果直接执行app_share，则出现如下错误：
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ ./app_share./app_share: error while loading shared libraries: libmyshare.so: cannot open shared object file: No such file or directory |
查看相关资料后，提示与LD_LIBRARY_PATH相关，首先使用export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH将当前目录加入LD_LIBRARY_PATH变量中。再次运行ldd app_share，如下：
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ gcc -o app_share main.c -L. -lmyshare[xgqin@xgqin-desktop so]$ ldd app_share linux-vdso.so.1 => (0x00007fff26b70000) libmyshare.so => not found libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x0000003039600000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003039200000)[xgqin@xgqin-desktop so]$ export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH[xgqin@xgqin-desktop so]$ echo $LD_LIBRARY_PATH.:[xgqin@xgqin-desktop so]$ ldd app_share linux-vdso.so.1 => (0x00007fff55dbe000) libmyshare.so => ./libmyshare.so (0x00007fb8c3b18000) libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x0000003039600000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003039200000)[xgqin@xgqin-desktop so]$ ./app_shareplease input a and b4 2The add : 6The sub : 2The mul : 8The div : 2 |
注：注意观察export前后的两次ldd执行时，libmyshare.so的指向情况。
另一种编译main.c，并链接libmyshare.so的方式如下（该方式通过./libmyshare.so直接指定使用当前目录下的libmyshare.so文件：
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[xgqin@xgqin-desktop so]$ gcc -o app_share main.c ./libmyshare.so [xgqin@xgqin-desktop so]$ ldd app_share linux-vdso.so.1 => (0x00007fff066c3000) ./libmyshare.so (0x00007f945b6b0000) libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x0000003039600000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003039200000)[xgqin@xgqin-desktop so]$ ./app_share please input a and b4 2The add : 6The sub : 2The mul : 8The div : 2[xgqin@xgqin-desktop so]$ |
本文中使用到的readelf属于binutils工具集，感兴趣的读者可以访问google或者百度。