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2.4. 使用 GCC 创建库

了解创建库以及 Linux 操作系统用于库的必要概念的步骤。另外，您必须了解用于库的特殊文件名约定。请参阅 第 2.3.1 节 “库命名惯例”。

2.4.1. soname 机制
复制链接

动态加载的库（共享对象）使用一个名为 soname 的机制来管理库的多个兼容版本。了解这个概念：

  • 您必须了解动态链接和库。
  • 您必须了解 ABI 兼容性的概念。
  • 您必须了解库命名约定。

  • 您必须了解符号链接。

    问题简介
    动态加载的库（共享目标）作为一个独立的可执行文件存在。这使得可以在不更新依赖于它的应用程序的情况下更新库。但是，这个概念会出现以下问题：
  • 库的实际版本的标识
  • 需要存在同一库的多个版本

  • 表示多个版本中每个版本的 ABI 兼容性

    soname 机制
    为了解决这个问题，Linux 使用一种称为 soname 的机制。

foo 库版本 X.Y 与版本号为 X 的其他版本 ABI 兼容。保持兼容性的次更改会增加数字 Y。破坏兼容性的主更改会增加数字 X。

实际的 foo 库版本 X.Y 作为文件 libfoo.so.x.y 存在。在库文件中，soname 是使用值 libfoo.so.x 记录的，以表示兼容性。

在构建期间，链接器搜索名为 libfoo.so 的符号链接，指向库文件。具有此名称的符号链接必须存在，指向实际的库文件。然后，链接器从库文件中读取 soname，并将其记录到应用程序可执行文件中。最后，链接器创建创建应用程序，该应用程序使用 soname 而不是名称或文件名来声明对库的依赖关系。

当运行时动态链接器在运行前链接应用程序时，它会从应用的可执行文件中读取 soname。该 soname 是 libfoo.so.x。具有此名称的符号链接必须存在，指向实际的库文件。这允许加载库，而不考虑版本的 Y 组件，因为 soname 不会改变。

注意

版本号 Y 组件号不仅限于一个数字。此外，一些库将其版本编码到其名称中。

从文件中读取 soname

要显示库文件 somelibrary 的 soname： 

$ objdump -p somelibrary | grep SONAME
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使用您要检查的库的实际文件名替换 somelibrary。

在文件名中查找库名称和版本

例如，假设库作为文件 libevent-2.0.so.5.1.9 存在。查找实际组件：

  1. 首先忽略标准库文件名前缀 lib。
  2. 将其余部分分成以上两个部分，并遵循字符串 .so.。
  3. 第一部分是 event-2.0，即库的名称。
  4. 第二部分是 5.1.9。要查找 X 版本组件，请在第一个点前做所有内容： 5。
  5. 其余是 Y 版本组件： 1.9。

因此，库的名称是 event-2.0，X 版本组件为 5，Y 为 1.9。

此库文件的 soname 直到 Y 组件： libevent-2.0.so.5。

当发布一个更新的但仍然兼容的库版本时，它会使用相同的 soname，并且 Y 版本组件会增加。新文件名是 libevent-2.0.so.5.1.10。

2.4.2. 使用 GCC 创建动态库
复制链接

动态链接的库（共享目标）允许：

  • 通过代码重用来节约资源
  • 通过更轻松地更新库代码来提高安全性

按照以下步骤从源构建和安装动态库。

先决条件

流程

  1. 进到有库源文件的目录。

  2. 使用位置独立代码选项 -fPIC 将每个源文件编译成目标文件： 

    $ gcc ... -c -fPIC some_file.c ...
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    目标文件具有与原始源代码文件相同的文件名，但它们的扩展名是 .o。

  3. 链接目标文件的共享库： 

    $ gcc -shared -o libfoo.so.x.y -Wl,-soname,libfoo.so.x some_file.o ...
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    使用的主版本号是 X ，次版本号是 Y。

  4. 将 libfoo.so.x.y 文件复制到合适的位置，其中系统的动态链接器可以找到它。在 Red Hat Enterprise Linux 中，库的目录是 /usr/lib64 ： 

    # cp libfoo.so.x.y /usr/lib64
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    请注意，您需要 root 权限才能操作此目录中的文件。

  5. 为 soname 机制创建符号链接结构： 

    # ln -s libfoo.so.x.y libfoo.so.x
# ln -s libfoo.so.x libfoo.so
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其他资源

2.4.3. 使用 GCC 和 ar 创建静态库
复制链接

通过将目标文件转换为特殊类型的存档文件，可以创建用于静态链接的库。

注意

出于安全原因，红帽不建议使用静态链接。只在需要时才使用静态链接，特别是红帽提供的库。如需了解更多详细信息，请参阅静态和动态链接。

先决条件

流程

  1. 使用 GCC 创建中间目标文件。 

    $ gcc -c source_file.c ...
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    如果需要，可附加更多源文件。生成的目标文件共享文件名，但使用 .o 文件扩展名。

  2. 使用 binutils 软件包中的 ar 工具将目标文件转换为静态库（存档）。 

    $ ar rcs libfoo.a source_file.o ...
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    文件 libfoo.a 已创建。

  3. 使用 nm 命令检查生成的归档： 

    $ nm libfoo.a
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  4. 将静态库文件复制到合适的目录。

  5. 与库链接时，GCC 将自动从 .a 文件扩展名中识别出库是一个用于静态链接的存档。 

    $ gcc ... -lfoo ...
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