Марк Митчелл - Программирование для Linux. Профессиональный подход

Затем следует объединить объектные файлы в библиотеку:

% gcc -shared -fPIC -о libtest.so test1.o test2.o

Опция -sharedзаставляет компоновщик создать совместно используемую библиотеку, а не обычный исполняемый файл. Такие библиотеки имеют расширение .so. Подобно статическому архиву, имя библиотеки всегда начинается с префикса lib, указывающего на то. что файл является библиотекой.

Компоновка совместно используемой библиотеки аналогична компоновке архива. Например, следующая команда подключает к программе файл libtest.so, если он находится в текущем каталоге или одном из стандартных системных библиотечных каталогов:

% gcc -о app арр.о -L. ltest

Предположим, имеются оба файла: libtest.аи libtest.so. Каким образом компоновщик принимает решение? Он просматривает каждый заданный каталог (сначала те, что указаны в опции -L, затем стандартные) и, как только обнаруживает хотя бы один из файлов, тут же прекращает поиск. Если в найденном каталоге присутствует только один из файлов, он и выбирается. В противном случае выбор делается в пользу совместно используемой библиотеки, если явно не указано обратное. Отдать приоритет статическому архиву позволяет опция -static. Например, следующая команда подключит к программе архив libtest.a, даже если присутствует библиотека libtest.so:

% gcc -static -о app арр.о -L. -ltest

Команда lddвыводит список совместно используемых библиотек, подключенных к заданному исполняемому файлу. Все они должны быть доступны при запуске программы. Обратите внимание на то, что команда lddсообщает о наличии дополнительной библиотеки: ld-linux.so. Она является частью механизма динамической компоновки в Linux.

Когда к программе подключается совместно используемая библиотека, компоновщик помещает в исполняемый файл ссылку на нее, но в этой ссылке указан не полный путь к библиотеке, а только имя файла. При запуске программы система сама находит библиотеку и загружает ее. По умолчанию система просматривает лишь каталоги /libи /usr/lib. Если библиотека находится в другом каталоге, она не будет найдена и система откажется загружать программу.

Одно из решений заключается в компоновке программы с указанием флага -Wl,-rpath:

% gcc -о app арр.о -L. -ltest -Wl,-rpath,/usr/local/lib

Теперь в случае запуска программы appсистема будет искать требуемые библиотеки также в каталоге /usr/local/lib.

Но есть и другое решение: устанавливать переменную LD_LIBRARY_PATHпри запуске программы. Подобно переменной среды PATH, переменная LD_LIBRARY_PATHпредставляет собой разделенный двоеточиями список каталогов. Если, к примеру, она равна /usr/local/lib:/opt/lib, то каталоги /usr/local/libи /opt/libбудут просматриваться перед стандартными каталогами /libи /usr/lib. Необходимо также учитывать, что при наличии данной переменной компоновщик будет просматривать заданные в ней каталоги, обнаруживая опцию -Lв командной строке. [9] Иногда в документации упоминается переменная LD_RUN_PATH . Не верьте прочитанному! Данная переменная никак не используется в Linux.

Даже если при компоновке программы не были заданы библиотеки, все равно одна из них почти наверняка присутствует. Дело в том, что компилятор gccавтоматически подключает к программе стандартную библиотеку языка С: libc. В нее, однако, не входят математические функции. Они находятся в отдельной библиотеке, libm, которую нужно компоновать явно. Например, чтобы скомпилировать и скомпоновать программу compute, использующую тригонометрические функции (такие как sin()и cos()), необходимо задать следующую команду:

% gcc -о compute compute.c -lm

При компоновке программ, написанных на C++, компилятор c++или g++автоматически подключает к ним стандартную библиотек языка C++: libstdc++.

Библиотеки часто связаны одна с другой. Например, во многих Linux-системах есть библиотека libtiff, содержащая функции чтения и записи графических файлов формата TIFF. Она, в свою очередь, использует библиотеки libjpeg(подпрограммы обработки JPEG-изображений) и libz(подпрограммы сжатия).

В листинге 2.9 показана небольшая программа, использующая функции библиотеки libtiffдля работы с TIFF-файлом.

#include

#include

int main(int argc, char** argv) {

TIFF* tiff;

tiff = TIFFOpen(argv[1], "r");

TIFFClose(tiff);

return 0;

}

При компиляции этого файла необходимо указать флаг -ltiff:

% gcc -о tifftest tifftest.c -ltiff

По умолчанию будет скомпонована совместно используемая версия библиотеки: /usr/lib/libtiff.so. В связи с тем что она обращается к библиотекам libjpegи libz(одна совместно используемая библиотека может ссылаться на другие аналогичные библиотеки, от которых она зависит), будут также подключены их совместно используемые версии. Чтобы проверить это, воспользуемся командой ldd:

% ldd tifftest

libtiff.so.3 => /usr/lib/libtiff.so.3 (0x4001d000)

libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x40060000)

libjpeg.so.62 => /usr/lib/libjpeg.so.62 (0x40155000)

libz.so.1 => /usr/lib/libz.so.1 (0x40174000)

/lib/ld-linux.so.2 => /lib/ld-linux.so.2 (0x40000000)

В противоположность этому статические библиотеки не могут указывать на другие библиотеки. Если попытаться подключить к программе статическую версию библиотеки libtiff, указав в командной строке опцию -static, компоновщик столкнется с нераспознаваемыми символическими константами:

% gcc -static -о tifftest tifftest.с -ltiff

/usr/bin/../lib/libtiff.a(tif_jpeg.o): In function

'TIFFjpeg_error_exit':

tif_jpeg.о(.text+0x2a): undefined reference to 'jpeg_abort'

/usr/bin/../lib/libtiff.a (tif_jpeg.o): In function

'TIFFjpeg_create_compress':

tif_jpeg.o(.text+0x8d): undefined reference to 'jpeg_std_error'

tif_jpeg.o(.text+0xcf): undefined reference to

'jpeg_CreateCompress'

...

В случае статической компоновки программы нужно самостоятельно указать две другие библиотеки:

% gcc -static -o tifftest tifftest.c -ltiff -ljpeg -lz

Иногда между двумя библиотеками образуется взаимная зависимость. Другими словами, первый архив ссылается на символические константы, определенные во втором архиве, и наоборот. Такая ситуация, как правило, является следствием неправильного проектирования. В этом случае нужно указать в командной строке одну и ту же библиотеку несколько раз. Компоновщик просмотрит библиотеку столько раз, сколько она присутствует в командной строке. Рассмотрим пример:

% gcc -o app арр.о -lfoo -lbar -lfoo

Теперь, даже если библиотека libfoo.aссылается на символические константы в библиотеке libbar.aи наоборот, программа будет успешно скомпонована.