.o .a .so 文件详解

• .o 目标文件：
• .a 静态链接库：
• .so 共享库/动态链接库：
• 部分编译参数解释
• 搜索路径的顺序

.o 目标文件：

• 编译时，c++编译器是以 cpp文件 + include 的头文件为单位编译的，最后会生成这样一个 .o 文件，这个文件再用链接器去链接之后，就可以得到最终的程序了
• gcc -c xxx.cpp 编译源文件时可将其编译成*.o格式

.a 静态链接库：

本质相当于多个 .o 目标文件结合在一起，方便用于静态链接

优点:

• 节省了编译时间
• 方便做兼容
• 开发者可以对源代码保密

.a 文件的生成：

• ar rcs libxxx.a f1.o f2.o 含义：使用 archive 程序将 f1.o 和 f2.o 加入到 libxxx.a 文件中，如果 libxxx.a 不存在，则创建新的文件
• 静态链接库的使用：
  • 使用 gcc 生成可执行代码时使用 -l 即可指定库函数 gcc -lxxx x.c，对应 libxxx.a

实例

1. 三个文件：hello.h hello.c main.c
2. 生成 .o 文件：gcc -c hello.c
3. 创建 .a 静态库文件： ar -cr libmyhello.a hello.o
4. 使用的三种方式：
   • gcc main.c -L. –lmyhello -o hello
   • gcc -o hello main.c libmyhello.a
   • gcc -c main.c && gcc -o hello main.o libmyhello.a

.so 共享库/动态链接库：

共享库可以在可执行程序运行的时候加载

优点：

• 可以实现进程之间的资源共享
• 可以让程序的升级变得简单

名字

• soname 必须的格式：lib+共享库名+.so+版本号信息(但是非常底层的c库函数都不是以lib开头命名的)
  • e.g. /usr/lib/libreadline.so.3
• real name 真名：包含主版本号和发型版本号
• 编译时指定的名字：不包含版本号信息的 soname

位置

• GNU 标准建议所有的函数库放在 /usr/local/lib 目录下，建议命令和可执行文件放在 /usr/local/bin 目录下，具体我们可以查看或修改 /etc/ld.so.conf 里的配置信息

创建

• 先创建 .o 文件
• 将目标文件 通过 gcc -fPIC 加入共享库
• e.g.
  • gcc test_a.c test_b.c test_c.c -fPIC -shared -o libtest.so
  • gcc -shared -Wl,-soname,your_soname -o library_name file_list library_list

实例

1. 三个文件：hello.h hello.c main.c
2. 生成 .o 文件：gcc -c hello.c
3. 创建共享库文件：gcc -shared -fPIC -o libmyhello.so hello.o
4. 使用：
   • gcc -o hello main.c -L. -lmyhello
   • mv libmyhello.so /usr/lib

部分编译参数解释

• -shared 该选项指定生成动态连接库，不用该标志外部程序无法连接
• -fPIC 作用于编译阶段，告诉编译器产生与位置无关代码(Position-Independent Code) 不用此选项的话编译后的代码是位置相关的，所以动态载入时是通过代码拷贝的方式来满足不同进程的需要，而不能达到真正代码段共享的目的
• -L. 表示要连接的库在当前目录中；
• -lmyhello 编译器查找动态连接库时有隐含的命名规则，即在给出的名字前面加上lib，后面加上.so或.a来确定库的名称libmyhello.so或libmyhello.a。
• -I 用于指定头文件所在的目录

搜索路径的顺序

静态库

1. ld(GNU linker) 会去找GCC命令中的参数 -L
2. 再找gcc的环境变量 LIBRARY_PATH
3. 再找内定目录 /lib /usr/lib /usr/local/lib 这是当初compile gcc时写在程序内的

动态库

1. 编译目标代码时指定的动态库搜索路径
2. 环境变量 LD_LIBRARY_PATH 指定的动态库搜索路径
3. 配置文件 /etc/ld.so.conf 中指定的动态库搜索路径
4. 默认的动态库搜索路径 /lib
5. 默认的动态库搜索路径 /usr/lib

LIBRARY_PATH 环境变量：指定程序静态链接库文件搜索路径 LD_LIBRARY_PATH 环境变量：指定程序动态链接库文件搜索路径

找到动态库的3种方式：

• 把库拷贝到/usr/lib和/lib目录下。
• 在 LD_LIBRARY_PATH 环境变量中加上库所在路径。
  • 例如动态库 libhello.so 在 /home/example/lib 目录下：
  • export LD_LIBRARY_PATH=LD_LIBRARY_PATH:/home/example/lib
• 修改 /etc/ld.so.conf 文件，把库所在的路径加到文件末尾，并执行 ldconfig 刷新。这样，加入的目录下的所有库文件都可见。