Linux手机DIY.库文件专题.知识准备

草木瓜转抄于 2006-11-9

一、序

软件移植过程中，Linux操作系统的库文件着实令人头疼，这方面资料

也比较少。通过一段时间搜索查询推敲，写点总结吧，也算是有点成果。不过

这篇内容大多都是抄的，这里对原创作者表示深深的敬意~

二、重要提示

为了方便更好的理解本文，提供下面链结。

全系列的文章地址，手机应用开发专栏：http://blog.csdn.net/liwei_cmg

相关的重要成果的下载地址：http://play.younet.com/view.php?tid=24045

三、Linux的库文件格式

[以下内容整理自《创建和使用库》一文，作者不详]

C语言中有一些函数不需要进行编译，也可以在多个文件中使用。

一般来说，有此函数会执行一定的标准任务，如数据库输入/输出操作或

屏幕控制等。可以事先对这些函数进行编译，然后将它们放置在一些特殊的目

标代码文件中，这些目标代码文件就称为库。

库文件中的函数可以通过连接程序与应用程序进行连接。这样就不必在每

次开发程序时都对这些通用的函数进行编译了。

不同类型的应用程序会使用不同的函数库。例如：libdbm库中组包含了对

数据库文件进行访问的dbm函数，需要对数据库进行操作的程序就会与该库进

行连接。数学应用程序使用数学库libm，X-Windows应用程序使用Xlib库，

libX11。另外，所有的程序都将使用标准的C函数库。libc，该库中包含了内

存管理或输入输出操作的基本函数，这些库都存放在/usr/lib这些系统公用

的目录中，系统中的任何用户都可以利用这些库。当然用户也可以建立自己

专用的库函数，供自己或其它指定的人员使用。

库可以有三种使用的形式：静态、共享和动态。静态库的代码在编译时就

已连接到开发人员开发的应用程序中，而共享库只是在程序开始运行时才载入，

在编译时，只是简单地指定需要使用的库函数。动态库则是共享库的另一种变

化形式。动态库也是在程序运行时载入，但与共享库不同的是，使用的库函数

不是在程序运行开始，而是在程序中的语句需要使用该函数时才载入。动态库

可以在程序运行期间释放动态库所占用的内存，腾出空间供其它程序使用。由

于共享库和动态库并没有在程序中包括库函数的内容，只是包含了对库函数的

引用，因此代码的规模比较小。

已经开发的大多数库都采取共享库的方式。ELF格式的可执行文件使得共享

库能够比较容易地实现，当然使用旧的a.out模式也可以实现库的共享。Linux

系统中目前可执行文件的标准格式为ELF格式。

GNU库的使用必须遵守Library GNU Public License(LGPL许可协议)。该

协议与GNU许可协议略有不同，开发人员可以免费使用GNU库进行软件开发，但

必须保证向用户提供所用的库函数的源代码。

系统中可用的库都存放在/usr/lib和/lib目录中。库文件名由前缀lib和

库名以及后缀组成。根据库的类型不同，后缀名也不一样。共享库的后缀名

由.so和版本号组成，静态库的后缀名为.a。采用旧的a.out格式的共享库的

后缀名为.sa。

使用gcc编译器就可以将库与自己开发的程序连接起来，例如：libc.so.5

中包含了标准的输入输出函数，当连接程序进行目标代码连接时会自动搜索该

程序并将其连接到生成的可执行文件中。标准的输入输出库中包含了许多基本

的输入输出函数，如printf函数等。也可以连接其它的一些系统函数库，如数

学库等，但与libc.so.5不同，大部分其它的系统库需要在命令行中显式指定

所用的库名。

在/usr/lib和/lib目录中可以找到绝大多数的共享库。连接时将首先搜索

这两个目录。有一些库也可能存放在特定的目录中，在/etc/ld.conf配置文件

中给出了这些目录的列表。连接程序也会对列出的这些目录进行搜索。在默认

情况下，Linux将首先搜索指定库的共享版本，如果找不到，才会去搜索静态

版本。在对共享库进行更新或安装新库后，必须运行ldconfig命令更新

/etc/ld.conf文件中相应的项(如果使用RPM进行安装，一般会自动进行更新，

不过也不能保证这一点)。

在gcc编译器中引用可搜索到的目录中的库文件时，需要使用-l选项和库

名。在gcc命令行上输入-lm可以在程序中连接标准算术库，-l将首先使用

libname.so进行搜索，这里是libm.so。下面的例子将使用算术库创建bookrecs

程序，请注意这里的-lm选项。

$ gcc main.c io.c -o bookrecs -lm

系统中还有一些其它可用的库，常用的是libncurses.a库，包含了一些简

单的鼠标移动例程。在命令行中使用-lncurses选项引用libncurses.so库。下

面的例子同时调用了数学和光标库。

$ gcc mian.c io.c -o bookrecs -lm -lncurses

在引用其它目录中的库时，需要使用-ldir选项指定该目录。该选项指定

了搜索库函数时其它路径。在下面的例子中，用户在连接时使用了mydir目录

中的myio.so库文件。

$ gcc main.c -o bookrecs -lmydir -lmyio

Linux下文件的类型是不依赖于后缀名的，但一般来讲：

.o 为目标文件，类似于windows中的.obj文件

.so 为共享库文件，用于动态连接，类似于dll文件

.a 为静态库，是多个.o文件合在一起，用于静态连接

.la 为libtool自动生成的一些共享库，可用vi编辑查看，主要记录了一

些配置信息。

四、创建和使用Linux库文件

[以下内容整理自《Linux静态/动态链接库的创建和使用》一文，

http://blog.csdn.net/hcj2002/]

和Windows系统一样Linux也有静态/动态链接库，下面介绍创建和使用

方法：

假设有下面几个文件：

头文件String.h，声明相关函数原形，内容如下：

Strlen.c：函数Strlen的实现，获取给定字符串的长度，内容如下：

Strlnen.c：函数StrNlen的实现，获取给定字符串的长度，如果输入字

符串的长度大于指定的最大长度，则返回最大长度，否者返回字符串的实际

长度，内容如下：

生成静态库：

利用GCC生成对应目标文件：

gcc –c Strlen.c Strnlen.c

如果对应的文件没有错误，gcc会对文件进行编译生成Strlen.o和Strnlen.o

两个目标文件(相当于windows下的obj文件)。然后用ar创建一个名字为libstr.a

的库文件，并把Strlen.o 和Strnlen.o的内容插入到对应的库文件中。相关命

令如下：

ar –rc libstr.a Strlen.o Strnlen.o

命令执行成功以后，对应的静态库libstr.a已经成功生成。

/***********************************

Filename : String.h

Description :

Author : HCJ

Date : 2006-5-7

************************************/

int Strlen(char *pStr);

int StrNlen(char *pStr, unsigned long ulMaxLen);

/**************************************

Filename : get string length

Description :

Author : HCJ

Date : 2006/5/7

**************************************/

#include<stdio.h>

#include<assert.h>

int Strlen(char *pStr)

{

unsigned long ulLength;

assert(NULL != pStr);

ulLength = 0;

while(*pStr++)

{

ulLength++;

}

return ulLength;

}

**********************************************

Fileneme: mystrnlen.c

Description: get input string length,if string large

max length input return max length,

else real length

Author: HCJ

Date : 2006-5-7

**********************************************/

#include<stdio.h>

#include<assert.h>

int StrNlen(char *pStr, unsigned long ulMaxLen)

{

unsigned long ulLength;

assert(NULL != pStr);

if(ulMaxLen <= 0)

{

printf("Wrong Max Length!\n");

return -1;

}

ulLength = 0;

while(*pStr++ && ulLength < ulMaxLen)

{

ulLength++;

}

return ulLength;

}

生成动态链接库：

gcc -fpic -shared -o libstr.so Strlen.c Strnlen.c

-fpic 使输出的对象模块是按照可重定位地址方式生成的。

-shared指定把对应的源文件生成对应的动态链接库文件libstr.so

文件。

对应的链接库已经生成，下面看一下如何使用对应的链接库。

静态库的使用：

假设有下面的文件要使用对应的的静态库:

编译生成对应的目标文件：

gcc -c -I/home/hcj/xxxxxxxx main.c

生成可执行文件：

gcc -o main1 -L/home/hcj/xxxxxxxx main.o libstr.a

其中-I/home/hcj/xxxxxxxx和-L/home/hcj/xxxxxxxx是通过-I和-L指

定对应的头文件和库文件的路径。libstr.a是对应的静态库的名称。这样

对应的静态库已经编译到对应的可执行程序中。执行对应的可执行文件便

可以对应得函数调用的结果。

/*****************************************

FileName: main.c

Description: test static/dynamic library

Author: HCJ

Date : 2005-5-7

******************************************/

#include<stdio.h>

#include <String.h> //静态库对应函数的头文件

int main(int argc, char* argv[])

{

char str[] = {"hello world"};

unsigned long ulLength = 0;

printf("The string is : %s\n", str);

ulLength = Strlen(str);

printf("The string length is : %d(use Strlen)\n", ulLength);

ulLength = StrNlen(str, 10);

printf("The string length is : %d(use StrNlen)\n", ulLength);

return 0;

}

动态库的分为隐式调用和显式调用两种调用方法：

隐式调用的使用使用方法和静态库的调用差不多，具体方法如下：

gcc -c -I/home/hcj/xxxxxxxx main.c

gcc -o main1 -L/home/hcj/xxxxxxxx main.o libstr.so //这里是*.so

在这种调用方式中，需要维护动态链接库的配置文件/etc/ld.so.conf

来让动态链接库为系统所使用，通常将动态链接库所在目录名追加到动态链

接库配置文件中。否则在执行相关的可执行文件的时候就会出现载入动态链

接库失败的现象。在编译所引用的动态库时，可以在gcc采用 –l或-L选项或

直接引用所需的动态链接库方式进行编译。在Linux里面，可以采用ldd命令

来检查程序依赖共享库。

显式调用：

/*****************************************

FileName: main2.c

Description: test static/dynamic library

Author: HCJ

Date : 2005-5-7

******************************************/

#include<stdio.h>

#include<dlfcn.h>

int main(int argc, char* argv[])

{

//define function pointor

int (*pStrlenFun)(char* pStr); //声明对应的函数的函数指针

int (*pStrnlenFun)(char* pStr, int ulMaxLen);

char str[] = {"hello world"};

unsigned long ulLength = 0;

void *pdlHandle;

char *pszErr;

pdlHandle = dlopen("./libstr.so", RTLD_LAZY); //加载链接库/libstr.so

if(!pdlHandle)

{

printf("Failed load library\n");

}

pszErr = dlerror();

if(pszErr != NULL)

{

printf("%s\n", pszErr);

return 0;

}

//get function from lib

pStrlenFun = dlsym(pdlHandle, "Strlen"); //获取函数的地址

pszErr = dlerror();

if(pszErr != NULL)

{

printf("%s\n", pszErr);

return 0;

}

pStrnlenFun = dlsym(pdlHandle, "StrNlen");

pszErr = dlerror();

if(pszErr != NULL)

{

printf("%s\n", pszErr);

return 0;

}

printf("The string is : %s\n", str);

ulLength = pStrlenFun(str); //调用相关的函数

printf("The string length is : %d(use Strlen)\n", ulLength);

ulLength = pStrnlenFun(str, 10);

printf("The string length is : %d(use StrNlen)\n", ulLength);

dlclose(pdlHandle);

return 0;

}

gcc -o mian2 -ldl main2.c

用gcc编译对应的源文件生成可执行文件，-ldl选项，表示生成的对象模

块需要使用共享库。执行对应得文件同样可以得到正确的结果。