【Linux】库制作与原理（二）：动态库的制作与使用

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• 一、基础背景
• 二、动态库的制作
• 三、动态库的使用
• 四、总结

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一、基础背景

一些动静态库的基础知识和静态库的制作与使用的讲解请点击：【Linux】库制作与原理（一）：静态库的制作与使用

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二、动态库的制作

1. 我们静态库实现的是一个加法的使用，我们动态库的演示就来一个减法和乘法吧，我们需要用要的两个源文件sub.c mul.c，两个头文件sub.h mul.h。

#pragma once

extern int my_sub(int x, int y);
#include "sub.h"

int my_sub(int x, int y)
{
	return x - y;
}
#pragma once

extern int my_mul(int x, int y);
#include "mul.h"

int my_mul(int x, int y)
{
	return x * y;
}

1. 其制作与静态库有些类似，但是所用的选项和打包工具是不同的，我们先看Makefile自动化构建里面的代码，再来介绍一下不同之处。

lib = libmymath.so
$(lib):sub.o mul.o
	gcc -shared -o $@ $^

sub.o:sub.c
	gcc -fPIC -c $^ -o $@

mul.o:mul.c
	gcc -fPIC -c $^ -o $@

.PHONY:clean
clean:
	rm -rf *.o *.so mylib

.PHONY:output
output:$(lib)
	mkdir -p mylib/include
	mkdir -p mylib/mathlib
	cp *.h mylib/include
	cp *.so mylib/mathlib

具体的注释请看上一篇文章静态库的制作与使用，这里我们只看不同点。

• 我们这里看到gcc指令多了一个-fPIC，这个是用来产生位置无关码
• 形成动态库的时候-shared这个是专门用来形成.so后最的动态库文件指令

2. 执行我们自动化构建工具的指令

• 我们先通过ls看一下权限.

• 其实是因为动态库（如 libmymethod.so）的可执行权限（x）并非指其能被直接运行，而是因为可执行程序本身具备可执行权限，在运行时会跳转调用动态库中的函数逻辑，因此动态库的 x 权限本质是为了支撑可执行程序对其函数的调用执行，是一种 "间接的可执行能力"。

注意： 静态库无需加载，且无可执行权限（x）：因为静态库在链接阶段会将所需函数代码直接拷贝到可执行程序中，拷贝完成后静态库即完成使命，其代码成为可执行程序的一部分；最终运行时，可执行程序直接在自身内存空间执行这些代码，无需跳转至静态库，因此静态库既无需加载，也不需要可执行权限（x），可执行程序也不再依赖静态库。

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三、动态库的使用

1. 我们此时站在用户的角度使用我们制作的动态库，首先要准备好自己的测试文件test.c（下面再写），然后把我们提供的动态库目录（mylib）移动到测试目录下（以此模拟用户下载并存放库文件的操作）。

#include <stdio.h>
#include "sub.h"
#include "mul.h"

int main()
{
    int a = 20;
    int b = 10;
    int c = my_sub(a,b);
    int d = my_mul(a,b);
    printf("a - b = %d\n",c);
    printf("a * b = %d\n",d);


    return 0;
}

2. 和静态库一样我们这里gcc时候直接带上-I,-L,-l指令

• 我们发现并没有静态库的使用那么简单，当有了可执行程序文件我们执行的时候还是失败了，它找不到我们的共享库，即使这里我们告知了动态库所在的路径以及哪一个动态库，这是为什么？
• 因为编译时指定路径 ≠ 运行时能找到库 ，这也是动态库比静态库复杂的根本原因。编译链接阶段 和 运行加载阶段 是完全独立的两个过程，
• 编译器的工作只到 "生成可执行程序（a.out/test）" 为止，它不会把 "动态库的路径" 写入可执行程序中。
• 那么该如何解决这种问题？

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3. 法一：把动态库拷贝到系统目录下

• sudo libmymath.so /usr/local/lib
• sudo ldconfig

• 此时我们我们在运行./a.out

• 我们先删除一下上面拷贝到系统下的库,然后同样的刷新缓存一下，发现又找不到了，说明删除成功
• sudo rm /usr/local/lib/libmymath.so

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4. 法二：在系统默认路径下建立软链接，这里建议使用绝对路径，避免成为无效链接。

• sudo ln -s /home/dh/study/2-4/libmymath.so /usr/local/lib/libmymath

• sudo unlink /usr/local/lib/libmymath.so直接删除我们的软链接

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5. 法三：更改LD_LIBRARY_PATH,也就是把自己库所在的路径添加到环境变量里边

• export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:XXXXX

• 这个 export 命令是临时生效的 ------ 关闭当前终端、重启电脑，或新开终端后，LD_LIBRARY_PATH会变回空。

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6. 法四：配置/etc/ld.so.conf.d，在这个路径下新建自己的动态库路径配置文件，然后刷新缓存

删除的话，只要我们缺到在上面的路径下，直接执行rm即可

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四、总结

• 本文详细介绍了Linux下动态库（以libmymath.so为例）的制作与使用：制作时需准备功能源文件（sub.c/mul.c）和头文件（sub.h/mul.h），通过gcc -fPIC生成位置无关码、-shared打包为动态库，并用Makefile自动化构建整理文件。
• 使用时需用-I/-L/-l指定头文件和库路径，但动态库编译时指定路径不等于运行时能找到，核心原因是编译与运行阶段相互独立。
• 需通过"拷贝库到系统目录+刷新缓存""建立软链接""设置LD_LIBRARY_PATH环境变量""配置/etc/ld.so.conf.d目录"四种方法解决。
• 相比静态库，动态库需依赖外部文件、有间接可执行权限、可共享节省空间且更新方便，而静态库链接后无依赖、无x权限，两者各有优劣，实操中需根据需求选择合适方式。