linux建立靜動态庫

1.gcc編譯選項

-E ： 預處理 .c -> .i

-S ： 編譯 .i /.c -> .s

-c ： 彙編 .s -> .o

-g ： 生成調試資訊

-O : 優化級别

-O0

-O1

-O2

-O3

-Os

-I ： 包含一個頭檔案搜尋路徑 -I/home/linux/include

-L ： 包含一個庫檔案搜尋路徑 -L/home/linux/lib

-l : 連接配接一個庫 ， 庫以lib開頭， 以.so .a 結尾 ， windows下以.dll

1. gnu 二進制工具集 之 readelf

readelf可以顯示elf格式可執行檔案的資訊

readelf -h test 檢視test可執行程式的頭資訊

ELF 頭：

Magic： 7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00

類别: ELF64

資料: 2 補碼，小端序 (little endian)

版本: 1 (current)

OS/ABI: UNIX - System V

ABI 版本: 0

類型: EXEC (可執行檔案)

系統架構: Advanced Micro Devices X86-64

版本: 0x1

入口點位址： 0x4004b0

程式頭起點： 64 (bytes into file)

Start of section headers: 4520 (bytes into file)

标志： 0x0

本頭的大小： 64 (位元組)

程式頭大小： 56 (位元組)

Number of program headers: 9

節頭大小： 64 (位元組)

節頭數量： 30

字元串表索引節頭： 27

readelf -s test ： 可以顯示 程式中的符号

59: 00000000004004b0 0 FUNC GLOBAL DEFAULT 13 _start 程式入口點

61: 000000000040059d 225 FUNC GLOBAL DEFAULT 13 main // c 程式開始執行的地方

readelf -S test ： 可以顯示程式的段資訊

[13] .text PROGBITS 00000000004004b0 000004b0

0000000000000242 0000000000000000 AX 0 0 16

[15] .rodata PROGBITS 0000000000400700 00000700

000000000000001a 0000000000000000 A 0 0 4

[24] .data PROGBITS 0000000000601038 00001038

0000000000000010 0000000000000000 WA 0 0 8

[25] .bss NOBITS 0000000000601048 00001048

0000000000000008 0000000000000000 WA 0 0 1

1. size 列出目标檔案每一段的大小以及總體的大小

size test ： 預設輸出形式 bsd

text data bss dec hex filename

1527 568 8 2103 837 test

size test -A ： 預設輸出形式 system v

test :

section size addr

.interp 28 4194872

.note.ABI-tag 32 4194900

.note.gnu.build-id 36 4194932

.gnu.hash 28 4194968

.dynsym 120 4195000

.dynstr 90 4195120

.gnu.version 10 4195210

.gnu.version_r 48 4195224

.rela.dyn 24 4195272

.rela.plt 96 4195296

.init 26 4195392

.plt 80 4195424

.text 578 4195504

.fini 9 4196084

.rodata 26 4196096

.eh_frame_hdr 52 4196124

.eh_frame 244 4196176

.init_array 8 6295056

.fini_array 8 6295064

.jcr 8 6295072

.dynamic 464 6295080

.got 8 6295544

.got.plt 56 6295552

.data 16 6295608

.bss 8 6295624

.comment 86 0

Total 2189

1. 組合指令 nm 列出程式中的符号

   nm test ： 列出程式中的符号

   0000000004006f0 T __libc_csu_fini

   0000000000400680 T __libc_csu_init

   000000000040059d T main

   0000000000400510 t register_tm_clones

   00000000004004b0 T _start

   0000000000601048 D TMC_END

ls -l test ： 檢視程式的大小

strip test ：對程式瘦身 ， 縮減程式的尺寸

[email protected]:~/test$ ls -l test

-rwxrwxr-x 1 linux linux 8620 10月 25 09:35 test

[email protected]:~/test$ strip test

[email protected]:~/test$ ls -l test

-rwxrwxr-x 1 linux linux 6296 10月 25 10:03 test

[email protected]:~/test$ nm test

nm: test：無符号

1. objdump 用來反向編譯

   objdump -d test >test.dis

2. objcopy 格式轉換工具

   elf 轉bin

   objcopy -O binary test test.bin

3. addr2line 根據位址找到位址所在的函數(符号)

   nm test

   000000000040059d T main

   addr2line 0x000000000040059d -e test -f

   main

   ??:? // 出現這個問題， 是編譯時沒有加 -g 選項

   重新生成test

   gcc test.c -o test -g

   nm test

   000000000040059d T main

   addr2line 0x000000000040059d -e test -f

   main

   /home/linux/test/test.c:3

4. 制作庫檔案

   庫分為 ： 靜态庫 libxxx.a

   動态庫 libxxx.so

   制作靜态庫流程：

   要制作庫的檔案中不能有main函數

   gcc -c print.c -o print.o

   ar -cr libprint.a print.o // 生成庫

   gcc test.c -o test -L. -lprint // 連接配接庫

   ./test

   制作動态庫的流程：

   gcc -o libprint.so print.c -fPIC -shared // 生成動态庫

   gcc test.c -o test -L. -lprint // 生成可執行程式

   sudo cp libprint.so /lib/ 把生成的動态庫複制到系統的庫路徑内， 程式運作時自動去系統路徑下去找動态庫

   ./test

   ./test: error while loading shared libraries: libprint.so: cannot open shared object file: No such file or directory

   解決方法： 把共享庫 xxx.so 複制到/lib

   第一個源檔案 my_print.c

#include <stdio.h>

void cout(const char * message)
{
    fprintf(stdout, "%s\n", message);
}
           

源檔案2： my_math.c

int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

int subtract(int a, int b)
{
    return a - b;
}
           

使用gcc，為這兩個源檔案生成目标檔案：

gcc -c my_print.c my_math.c

我們就得到了 my_print.o 和 my_math.o。

歸檔目标檔案，得到靜态庫。

我們使用 ar 将目标檔案歸檔：

ar crv libmylib.a my_print.o my_math.o

我們就得到了libmylib.a，這就是我們需要的靜态庫。

上述指令中 crv 是 ar的指令選項：

c 如果需要生成新的庫檔案，不要警告

r 代替庫中現有的檔案或者插入新的檔案

v 輸出詳細資訊

通過 ar t libmylib.a 可以檢視 libmylib.a 中包含的目标檔案。

可以通過 ar --help 檢視更多幫助。

注意：我們要生成的庫的檔案名必須形如 libxxx.a ，這樣我們在連結這個庫時，就可以用 -lxxx。

反過來講，當我們告訴編譯器 -lxxx時，編譯器就會在指定的目錄中搜尋 libxxx.a 或是 libxxx.so。

生成對應的頭檔案

頭檔案定義了 libmylib.a 的接口，也就是告訴使用者怎麼使用 libmylib.a。

建立my_lib.h， 寫入内容如下：

#ifndef __MY_LIB_H__
#define __MY_LIB_H__

int add(int a, int b);
int subtract(int a, int b);

void cout(const char *);
#endif
           

測試我們的靜态庫

在同樣的目錄下，建立 test.c:

int main(int argc, char *argv[])
{
    int c = add(15, -21);
    cout("I am a func from mylib ...");
    return 0;
}
           

這個源檔案中引用了 libmylib.a 中的 cout 和 add 函數。

編譯test.c:

gcc test.c -L. -lmylib

将會生成a.out，通過 ./a.out 可以運作該程式。說明我們的靜态庫能正常工作。

上面的指令中 -L. 告訴 gcc 搜尋連結庫時包含目前路徑， -lmylib 告訴 gcc 生成可執行程式時要連結 libmylib.a。

通過makefile自動化

上面的步驟很繁瑣，還是寫個簡單的makefile吧，内容如下：

.PHONY: build test

build: libmylib.a

libmylib.a: my_math.o my_print.o

ar crv $@ my_math.o my_print.o

my_math.o: my_math.c

gcc -c my_math.c

my_print.o: my_print.c

gcc -c my_print.c

test: a.out

a.out: test.c

gcc test.c -L. -lmylib

makefile寫好後，運作 make build 将會建構 libmylib.a， 運作 make test 将會生成連結 libmylib.a 的程式。

***建立并使用動态庫

　　第一步：編輯源檔案，test.h test.c main.c。其中main.c檔案中包含main函數，作為程式入口；test.c中包含main函數中需要用到的函數。

　　vi test.h test.c main.c

　　第二步：将test.c編譯成目标檔案。

　　gcc -c test.c

　　前面兩步與建立靜态庫一緻。

　　第三步：由。o檔案建立動态庫檔案。

　　gcc -shared -fPIC -o libtest.so test.o

　　第四步：在程式中使用動态庫。

　　gcc -o main main.c -L. -ltest

　　當靜态庫和動态庫同名時，gcc指令将優先使用動态庫。

　　第五步：執行。

　　LD_LIBRARY_PATH=. ./main

動态庫除了在預設的的路徑/lib 和 /usr/lib 下還可以通過"在配置檔案/etc/ld.so.conf中指定動态庫搜尋路徑",“環境變量的方式”和“在編譯目标代碼時指定該程式的動态庫搜尋路徑（通過gcc 的參數"-Wl,-rpath,"指定）”三種，他們的優先級也不一樣;

如果你在 windows 上使用 mingw，和Linux下生成靜态庫的方法是一樣的。

領卓教育