Linux下動態庫（libname.x.y.z）的創建與更新

由于主程序和它依賴的共享庫是由不同的開發者開發的。共享庫的開發者會不停地更新共享庫的版本，以修正bug，增加功能或改進性能。版本多了之后，就可能會引起不兼容問題。在Windows上，這叫做“DLL HELL"。Linux下同樣也會遇到相似問題，Linux對動態庫采用如“libname.so.x.y.z”的命名規則來解決兼容問題。其中x代表主版本號，y代表次版本號，z代表發行號。根據約定，只要主版本號x相同，就不會引起兼容問題，即libname.so.x，Linux稱之為SO-NAME。

程序會把它依賴的共享庫的名字和主版本號（即SO-NAME）記錄在dynamic段中。程序加載時，動態加載器會去dynamic段中尋找這些SONAME,以加載適當版本的依賴庫，從而解決兼容問題。可以通過readelf -d programname 或者 ldd programname查看。

1. 創建共享庫

共享庫代碼： /* * filename:hello.c * version:1.0.0 */ #include <stdio.h>void hello(void) {printf("HelloWorld\n"); }
/* * filename:hello.h * version:1.0.0 */ #ifndef HELLO_H_ #define HELLO_H_void hello(void);#endif 在Ubuntu15中，使用如下命令把hello.c編譯成動態庫，版本1.0.0。要注意的是逗號的后面沒有空格，有時我們會習慣性地加上一個空格，導致編譯出錯。

$ gcc -shared -fPIC -Wl,-soname,libhello.so.1 -o libhello.so.1.0.0 hello.c

• -shared表示輸出結果是動態共享庫
• -fPIC表示生成位置無關碼
• -Wl表示把后面的兩個參數（soname 和 libhello.so.1）傳遞給鏈接器。注意這里的l是love的首字母，且是小寫

此時通過readelf查看新生成的目標文件，如下圖所示，可以發現SONAME已經被保存到了目標文件中。

$ readelf -d libhello.so.1.0.0 Dynamic section at offset 0xf04 contains 25 entries:Tag Type Name/Value0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so.6]0x0000000e (SONAME) Library soname: [libhello.so.1] ......

此時當前文件夾下的文件為

$ tree . ├── hello.c ├── hello.h └── libhello.so.1.0.00 directories, 3 files

共享庫創建完成后，我們需將它安裝到系統中，以便其他程序能夠使用它。通常有兩種方法

• 在root權限下，將目標文件拷貝到/lib 或者/usr/lib目錄下，然后再運行一下ldconfig命令，生成一個符號鏈接。這是最簡單的方法，但需要管理員權限
• 在非root權限下，運行ldconfig -n shared_library_directory。其中-n表示在當前目錄下創建符號鏈接。當然后續還需將當前目錄導出

我們這里使用的是方法2。得到如下結果。可以發現生成了一個符號鏈接，指向我們的共享庫。動態加載時（注意不是鏈接時）依靠的就是這個SONAME。

$ tree . ├── hello.c ├── hello.h ├── libhello.so.1 -> libhello.so.1.0.0 └── libhello.so.1.0.00 directories, 4 files

2. 使用共享庫

現在我們再寫一個簡單的代碼，使用一下我們剛剛創建的共享庫。

/* * filename:test.c * version:1.0.0 */ #include "hello.h" int main(void) {hello();return 0; }

然后編譯鏈接該測試程序

$ gcc test.c -L. -lhello -o test /usr/bin/ld: cannot find -lhello collect2: error: ld returned 1 exit status

其中“-L. -lhello"表示在當前目錄下查找libhello.so。當前文件夾下確實沒有libhello.so，所以出錯。這時我們需要通過ln -s 命令創建一個符號鏈接，讓它指向我們的共享庫。

$ ln -s libhello.so.1.0.0 libhello.so
現在我們再次編譯（gcc test.c -L. -lhello -o test）就通過了。這時通過ldd命令查看可執行文件test的依賴關系。

$ ldd testlinux-gate.so.1 => (0xb7795000)libhello.so.1 => not foundlibc.so.6 => /lib/i386-linux-gnu/libc.so.6 (0xb75be000)/lib/ld-linux.so.2 (0x80040000)

可以發現libhello.so.1狀態是not found，所以此時如果運行程序，一定會出錯。

$ ./test ./test: error while loading shared libraries: libhello.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory
出現了運行時出錯，這是因為動態加載器不知道到哪里加載libhello.so.1。

解決方法

• 編輯 /etc/ld.so.conf, 將本次測試用目錄加入文件中，然后執行ldconf命令
• 執行 export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH,臨時方法。

我們這只是測試，所以使用的是臨時方法。此時，我們運行測試程序，就會輸出正確結果了。

3. 模擬發布動態庫

我們將libhello.so.1.0.0和test.c 拷貝到另一個文件夾中。因為程序加載動態庫時會尋找符號鏈接libhello.so.1，所以我們需要執行一下 "ldconfig -n ."，在新文件夾下生成一個符號鏈接。此時如果運行報錯，有可能就是你把終端關了，重新開一個新終端，那么我們就需要再次執行一下剛才那個導出LD_LIBRARY_PATH命令，然后再運行程序。

4. 更新共享庫，升級次版本號

此時回到我們先前的目錄，不是我們測試發布動態庫那個目錄了。修改如下代碼。 /* * filename:hello.c * version:1.1.0 */ #include <stdio.h>void hello(void) {printf("Minor Version Number was modified！\n"); }

然后執行

$ gcc -shared -fPIC -Wl,-soname,libhello.so.1 -o libhello.so.1.1.0 hello.c

注意：我們這里把libhello.so.1.0.0升級到了libhello.so.1.1.0。前面我們曾經提到，只要libname.x,y.z中，x不變，用戶程序就不必修改，即我們這里的test.c無需修改。

再把新生成的libhello.so.1.1.0拷貝到那個模擬發布目錄下。把終端切換到模擬發布目錄下，執行“ldconfig -n ."，重新生成符號鏈接。此時的該目錄下的文件結構如下：

$ tree . ├── libhello.so.1 -> libhello.so.1.1.0 ├── libhello.so.1.0.0 ├── libhello.so.1.1.0 └── test0 directories, 4 files

執行程序，輸出修改后的結果。

5. 更新版本庫 升級主版本號

再次修改hello.c

/* * filename:hello.c * version:2.0.0 */ #include <stdio.h>void hello(void) {printf("Major Version Number was modified！\n"); }

再次編譯共享庫

$ gcc -shared -fPIC -Wl,-soname,libhello.so.2 -o libhello.so.2.0.0 hello.c

然后把libhello.so.2.0.0拷貝到那個模擬發行目錄，執行ldconfig -n .，然后再查看此時的文件結構

$ tree . ├── libhello.so.1 -> libhello.so.1.1.0 ├── libhello.so.1.0.0 ├── libhello.so.1.1.0 ├── libhello.so.2 -> libhello.so.2.0.0 ├── libhello.so.2.0.0 └── test0 directories, 6 files

可以發現生成了兩個符號鏈接，但此時執行程序的話，仍然輸出“Minor Version Number was modified!",這是因為我們并沒有重新編譯test.c,它保存的SONAME仍然是”libhello.so.1",而不是“libhello.so.2"。

本博客參考了以下兩個資源，在此致敬

• 程序員的自我修養----鏈接，裝載與庫（俞甲子 石凡 潘愛明）
• http://littlewhite.us/archives/301?utm_source=tuicool&utm_medium=referral
  

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux下动态库的创建与更新的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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