這篇文章主要介紹“程序運行時,是如何找到動態(tài)庫的”,在日常操作中,相信很多人在程序運行時,是如何找到動態(tài)庫的問題上存在疑惑,小編查閱了各式資料,整理出簡單好用的操作方法,希望對大家解答”程序運行時,是如何找到動態(tài)庫的”的疑惑有所幫助!接下來,請跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧!
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我們隨便開發(fā)一個C/C++程序,都很大程度不可避免的需要用到動態(tài)庫:
// 來源:公眾號【編程珠璣】 #include <stdio.h> int main() { printf("hello,編程珠璣\n"); return 0; }
編譯并查看使用到的動態(tài)庫:
$ gcc -o main main.c $ ldd main linux-vdso.so.1 (0x00007ffdf8fdf000) libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f1f8535e000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f1f85951000)
從ldd命令的結(jié)果我們可以看到main程序依賴了哪些動態(tài)庫,并且在哪個路徑。那么你有沒有想過,動態(tài)庫的路徑是怎么找到的,查找順序又是怎樣的呢?
準備動態(tài)庫
在此之前如果你還沒有對動態(tài)庫有一個基本的了解的話,建議你閱讀《淺談靜態(tài)庫和動態(tài)庫》或其他相關(guān)資料。為了說明后面的問題,這里我們先創(chuàng)建一個簡單的動態(tài)庫,你也可以參考《手把手教你制作動態(tài)庫》:
// test.c //來源:公眾號【編程珠璣】 #include <stdio.h> #include "test.h" #include "test1.h" void test() { printf("I am test;hello,編程珠璣\n"); test1(); } // test.h void test(); //test1.c #include <stdio.h> #include "test1.h" void test1() { printf("test1,needed by test\n"); } // test1.h void test1();
分別制作動態(tài)庫libtest.so和libtest1.so,這在后面的示例中會用到:
$ gcc test1.c -fPIC -shared -o libtest1.so $ gcc test.c -fPIC -shared -o libtest.so -L. -ltest1
這樣你在當前目錄下就會看到有一個libtest.so和libtest1.so文件生成了,其中l(wèi)itest.so依賴libtest.so
注意,由于libtest.so依賴libtest1.so,這里用-L指定了要鏈接的test1的路徑,因此我們看到:
$ ldd libtest.so linux-vdso.so.1 (0x00007ffd1bbca000) libtest1.so => not found libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f9f1d0ae000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f9f1d6a1000)
從這里可以看出libtest是依賴libtest1庫的,但是特別注意到,libtest1.so指向的是not found,這會有什么影響嗎?我們后面就會看到。
鏈接時查找路徑
我們都知道,在編譯成可執(zhí)行文件前,鏈接器鏈接動態(tài)庫也是需要查找動態(tài)庫路徑的,否則怎么鏈接上指定的動態(tài)庫呢?那么這個順序又是怎樣的呢?
首先會查找的會是編譯時鏈接的路徑。修改前面的main.c,讓它調(diào)用libtest.so中的test函數(shù):
// 來源:公眾號【編程珠璣】 #include <stdio.h> #include "test.h" int main() { test(); // 調(diào)用libtest.so中的test函數(shù) return 0; }
編譯鏈接:
$ gcc -o main main.c -I ./ -L./ -ltest -ltest1
完美編譯過。除此之外,如果我們把libtest.so和libtest1.so都移到/usr/lib下面,我們發(fā)現(xiàn),即便不用-L也能編譯過了:
$ gcc -o main main.c -I ./ -ltest -ltest1
這里需要說明的是,我們通過-L./來指定搜索庫的路徑,由于libtest.so依賴libtest1.so,因此在編譯鏈接時,也需要鏈接上test1。
小結(jié)
從上面的內(nèi)容可以看到,在鏈接時,我們通過-L參數(shù)搜索要鏈接的庫路徑,但是這個路徑信息不會寫到ELF文件中,因此你會通過ldd命令看到not found,而通過-rpath可以指定鏈接時的搜索路徑,這個信息會寫入到ELF文件中,最終看到的結(jié)果是,由于libtest.so依賴libtest1.so,所以其他程序依賴libtest.so時,會自動從寫入ELF的rpath中搜索它依賴的其他庫,因此只需要鏈接libtest即可,例如:
在制作庫libtest1.so時,加上-rpath-link選項:
$ gcc test.c -fPIC -shared -o libtest.so -L. -ltest1 -Wl,-rpath-link $(pwd)
在編譯main的時候,就不需要特意指定鏈接libtest1.so
$ gcc -o main main.c -L ./ -ltest
只需要鏈接libtest.so,其依賴的libtest1.so也鏈接進來了。
當然了,如果-L指定的路徑?jīng)]有呢,它還會去查找其他地方,否則依賴的系統(tǒng)庫怎么找到呢?總結(jié)大致順序如下:
-L指定鏈接路徑
對于依賴庫中依賴的搜索順序通過-rpath-link或-rpath選項查找(后面會提到)
gcc默認鏈接路徑(gcc --print-search-dir | grep libraries 查看)
鏈接器配置的查找路徑(ld -verbose | grep SEARCH_DIR查看)
針對具體的系統(tǒng)或鏈接器,可能有些差異,但是大致如此。
運行時查找路徑
雖然前面編譯成功了,但是我們運行看看,發(fā)現(xiàn)運行失敗了。
$ ./main ./main: error while loading shared libraries: libtest.so: cannot open shared object file: No such file or directory
其實我們用ldd命令看一下也能看到:
linux-vdso.so.1 (0x00007ffcd566e000) libtest.so => not found libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f356d1f6000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f356d7e9000)
LD_PRELOAD環(huán)境變量
這個環(huán)境變量在介紹《性能優(yōu)化-使用高效內(nèi)存分配器》中的時候,也有提到,用來做測試非常方便,同樣的,這種方式也最好僅僅只是用于測試,因為它的優(yōu)先級非常高,并且影響全局。使用也很簡單:
$ export LD_PRELOAD=./libtest.so $ ./main
為了避免影響后面的驗證,這里取消設(shè)置該環(huán)境變量:
unset LD_PREALOD
查找rpath路徑
上面的情況是找不到動態(tài)庫,那么它首先會去rpath指定路徑去查找,這需要在編譯時指定:
$ gcc test.c -fPIC -shared -o libtest.so -L. -ltest1 -Wl,-rpath $(pwd) $ gcc -o main main.c -L . -ltest -Wl,-rpath $(pwd) $ ./main I am test;hello,編程珠璣 test1,needed by test
也就是說,如果我們編譯時指定了路徑,就可以找到了,但是這些信息被寫入到了ELF文件中。
LD_LIBRARY_PATH環(huán)境變量
另外也可以通過這個環(huán)境變量來設(shè)置要搜索庫的路徑。
$ gcc -o main main.c -L . -ltest $ export LD_LIBRARY_PATH=./ $ ./main
這樣運行也是沒有問題的。
同樣,為了避免對后面測試產(chǎn)生影響,取消設(shè)置該環(huán)境變量:
unset LD_LIBRARY_PATH
/etc/ld.so.conf中的路徑
我的機器上這個文件的內(nèi)容如下:
$ cat /etc/ld.so.conf include /etc/ld.so.conf.d/*.conf $ ls /etc/ld.so.conf.d/ fakeroot-x86_64-linux-gnu.conf libc.conf x86_64-linux-gnu.conf
所以它實際指的是/etc/ld.so.conf.d/目錄下所有conf路徑包含路徑,打開其中一個libc.conf,它里面包含的路徑為:
$ /usr/local/lib
既然如此,我們把前面的libtest.so復(fù)制到該目錄下(可能需要sudo權(quán)限):
$ sudo cp libtest.so /usr/local/lib $ sudo ldconfig $ ./main I am test;hello,編程珠璣 test1,needed by test
注意,這里拷貝完成后,需要執(zhí)行l(wèi)dconfig,它會更新相應(yīng)的共享庫,以便可執(zhí)行程序能夠找到。實際上,執(zhí)行完成后,你確實就能在/etc/ld.so.cache文件中找到:
$ grep -a libtest.so /etc/ld.so.cache
同樣,為了影響后面測試,記得刪除:
rm /usr/local/lib/libtest.so
實際上這里是先從/etc/ld.so.cache中的路徑查找,然后再從ld.so.conf的路徑中查找。后面我們可以通過命令看到。
/usr/lib,/lib/
當然了,如果以上路徑都沒有,最終還會在lib或/usr/lib下找,為了驗證,我們將庫拷貝到/lib目錄下
$ cp libtest.so /lib $ ./main I am test;hello,編程珠璣 test1,needed by test
同樣能正常運行。
小結(jié)
小結(jié)一下,動態(tài)庫的搜索順序如下:
LD_PRELOAD環(huán)境變量指定庫路徑
-rpath鏈接時指定路徑
LD_LIBRARY_PATH環(huán)境變量設(shè)置路徑
/etc/ld.so.conf配置文件指定路徑
默認共享庫路徑,/usr/lib,lib
以上這些查找路徑你很容易來驗證它們的優(yōu)先級,簡單的做法就是這幾個位置分別放置同名不同作用的庫,來看看它到底先使用哪個路徑下的庫,可自行嘗試。
LD_DEBUG
這個環(huán)境通常用來調(diào)試。例如,查看整個裝載過程:
$ LD_DEBUG=files ./main
或者查看依賴的庫的查找過程:
$ LD_DEBUG=libs ./main 3557: find library=libtest.so [0]; searching 3557: search cache=/etc/ld.so.cache 3557: trying file=/usr/local/lib/libtest.so
另外還可以顯示符號的查找過程:
$ LD_DEBUG=symbols ./main
到此,關(guān)于“程序運行時,是如何找到動態(tài)庫的”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了,希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí),快去試試吧!若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識,請繼續(xù)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站,小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬嵱玫奈恼拢?/p>
新聞名稱:程序運行時,是如何找到動態(tài)庫的
網(wǎng)頁URL:http://www.rwnh.cn/article24/pgssje.html
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