Майкл Джонсон - Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

5. Запустите программу ldconfig, которая создаст в каталоге, где инсталлирован файл совместно используемой библиотеки, еще одну символическую ссылку из имени soname на установленный файл. Затем в кэше динамического загрузчика появится соответствующая запись. В результате динамический загрузчик сможет найти вашу библиотеку при запуске скомпонованных с нею программ, не проводя поиск ее во множестве каталогов [14] В случае удаления /etc/ld.so.cache система может замедлиться. Для восстановления /etc/ld.so.cache запустите ldconfig . .

Создавать записи в /etc/ld.so.confи запускать ldconfigнужно только тогда, когда библиотеки инсталлируются в качестве системных.

В качестве очень простого, но все же информативного примера создадим библиотеку, содержащую одну короткую функцию. Ниже показано содержимое файла libhello.c.

1: /* libhello.c */

2:

3: #include

4:

5: void print_hello (void) {

6: printf("Добро пожаловать в библиотеку!\n");

7: }

Разумеется, необходима программа, которая использует библиотеку libhello.

1: / * usehello.c * /

2:

3: #include "libhello.h"

4:

5: int main(void) {

6: print_hello();

7: return 0;

8: }

Содержимое libhello.hоставлено в качестве упражнения для самостоятельной проработки. Для того чтобы скомпилировать и воспользоваться этой библиотекой без ее инсталляции в системе, выполните перечисленные ниже шаги.

1. С использованием флажка -fPICсоберите объектный файл совместно используемой библиотеки:

gcc -fPIC -Wall -g -с libhello.c

2. Скомпонуйте libhelloс библиотекой С для достижения лучших результатов во всех системах:

gcc -g -shared -Wl, -soname,libhello.so.0 -о libhello.so.0.0 libhello.о -lc

3. Создайте ссылку из soname на библиотеку:

ln -sf libhello.so.0.0 libhello.so.0

4. Создайте ссылку для использования компоновщиком при компиляции приложений с опцией -lhello:

ln -sf libhello.so.0 libhello.so

5. С помощью флажка -L.укажите компоновщику на необходимость поиска библиотек в текущем каталоге, а с помощью -lhelloопределите, с какой библиотекой выполнять компоновку:

gcc -Wall -g -с usehello.c -о usehello.o

gcc -g -о usehello usehello.o -L. -lhello

(В этом случае приложение будет компоноваться, даже если вы инсталлируете библиотеку в системе вместо того, чтобы оставить ее в текущем каталоге.)

6. Теперь запустите usehello:

LD_LIBRARY_PATH=$(pwd) ./usehello

Переменная окружения LD_LIBRARY_PATHуказывает системе места, где следует искать библиотеки (более детальная информация представлена в следующем разделе). Конечно, по желанию можно установить libhello.so.*в /usr/libи избежать настройки переменной окружения LD_LIBRARY_PATH.

Самый легкий способ работы с совместно используемыми библиотеками — игнорировать тот факт, что она совместная. Компилятор С автоматически задействует совместно используемые библиотеки вместо статических, если ему явно не указано обратное.

Тем не менее, существуют и три других способа взаимодействия с совместно используемыми библиотеками. Первый способ, явно загружающий и выгружающий библиотеки из программы во время ее работы, называется динамической загрузкой и рассматривается в главе 27. Два других способа описаны ниже.

После запуска программы динамический загрузчик обычно ищет необходимые программе библиотеки в кэше ( /etc/ld.so.cache, созданном ldconfig) библиотек, которые находятся в каталогах, записанных в /etc/ld.so.conf. Однако если установлена переменная окружения LD_LIBRARY_PATH, поиск осуществляется сначала в каталогах, перечисленных в ней. Это значит, что если вы хотите использовать измененную версию библиотеки С при работе с определенной программой, эту библиотеку можно поместить в любой каталог и соответствующим образом изменить LD_LIBRARY_PATH. Например, некоторые версии браузера Netscape, скомпонованные с версией 5.2.18 библиотеки С, не будут работать вследствие ошибки сегментации при запуске со стандартной библиотекой С 5.3.12. Это происходит из-за более строгой политики malloc(). Многие помещают копию библиотеки С 5.2.18 в отдельный каталог, например, /usr/local/netscape/lib/, переносят туда исполняемый файл браузера Netscape и заменяют /usr/local/bin/netscapeсценарием оболочки, который выглядит примерно так:

#!/bin/sh

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/netscape/lib:$LD_LIBRARY_PATH

exec /usr/local/netscape/lib/netscape $*

В некоторых случаях вместо замены целой библиотеки совместно использования возникает необходимость замены лишь нескольких функций. Вследствие того, что динамический загрузчик выполняет поиск функций, начиная с первой загруженной библиотеки, и продолжает искать в порядке очереди среди массы библиотек, было бы удобно иметь возможность помещать альтернативную библиотеку в начало списка для замены только необходимых функций.

Пример может служить zlibc. Эта библиотека заменяет файловые функции библиотеки С функциями, которые работают со сжатыми файлами. При открытии файла zlibcищет как запрашиваемый файл, так и gzip-версию файла. Если запрашиваемый файл существует, zlibcв точности воспроизводит функцию библиотеки С, но если файла нет, а вместо него обнаруживается gzip-версия, библиотека распаковывает gzip-файл безо всякого уведомления приложения. Связанные с ней ограничения описаны в документации, zlibcпозволяет значительно увеличить количество свободного пространства на диске, разумеется, за счет снижения скорости. Существуют два способа предварительной загрузки библиотеки. Для действия только на определенные программы, можно установить переменную окружения для необходимых случаев:

LD_PRELOAD=/lib/libsomething.o exec /bin/someprogram $*

Кроме того, как и с zlibc, может возникнуть потребность предварительно загрузить библиотеку для всех программ в системе. Самый простой способ для этого — добавить в файл /etc/ld.so.preloadстроку, которая указывает библиотеку, подлежащую загрузке. Для случая zlibcстрока будет выглядеть следующим образом:

/lib/uncompress.о

В этой главе рассматривается процесс запроса системных служб, включая низкоуровневые средства ядра и высокоуровневые возможности библиотек.

Как подробно описано в главе 10, в каждом выполняющемся процессе есть переменные окружения. Переменные окружения представляют собой пары "имя-значение", и некоторые из них представляют ценность для программистов на языке С. (Многие переменные в первую очередь используются при программировании оболочки, как ускоренные альтернативы запуску программ, вызывающих функции библиотек; в этой книге они описываться не будут.)