Linux动态库教程：深入理解符号表（linux动态库符号表）

Linux动态库教程：深入理解符号表

在Linux系统中，动态链接库（Dynamic Linking Library），简称为动态库，是一种可重用的软件组件，被许多软件应用程序共享。一般情况下，动态库和静态库（Static Linking Library）是Linux系统中提供的两种不同类型的库。

使用静态库的程序在编译的时候就已经将库函数链接到了可执行文件中，而动态库可以在程序运行的时候动态地加载和链接。优势在于节约内存空间和多个应用程序之间共用同一份库文件。

动态库在使用过程中需要用到符号表（Symbol Table），主要用于存储函数和变量等符号在程序中的地址和链接信息。因此，深入理解动态库中的符号表对于程序员来说是非常重要的。

一般情况下，ELF（Executable and Linkable Format）是Linux系统中用来存储可执行文件和共享库等二进制文件的标准格式。因此，深入理解符号表需要首先熟悉ELF二进制格式。

ELF格式中主要包含两种符号表：符号表（Symbol Table）和动态符号表（Dynamic Symbol Table）。其中，符号表主要用于静态链接，而动态符号表则用于动态链接。下面我们通过一个简单的例子来演示符号表的使用方法。

代码如下：

#include 
void world() {
    printf("world!\n");
}

void hello() {
    printf("hello ");
    world();
}
int main() {
    hello();
    return 0;
}

将上述代码编译成动态链接库的命令为：`gcc -shared -o libhello.so -fPIC hello.c`。

接下来，我们编写一个使用动态库的程序。

代码如下：

#include 
#include 
int main() {
    void *handle;
    void (*hello)();
    char *error;
    handle = dlopen("./libhello.so", RTLD_LAZY);
    if (!handle) {
        fprintf(stderr, "%s\n", dlerror());
        return 1;
    }

    hello = dlsym(handle, "hello");
    if ((error = dlerror()) != NULL) {
        fprintf(stderr, "%s\n", error);
        return 1;
    }

    hello();
    dlclose(handle);
    return 0;
}

运行上述程序，输出结果为：`hello world!`。

通过上述代码我们可以看到，动态库的使用过程中主要采用dlfcn.h头文件中的dlopen、dlsym和dlclose三个函数。

其中，dlopen函数用于打开指定的共享库文件，在本例中即为“./libhello.so”；dlsym函数用于获取指定函数的地址，在本例中即为“hello”函数；而dlclose函数用于关闭打开的共享库文件。

在Linux系统中，我们还可以使用objdump命令查看共享库/可执行文件中的符号表。命令格式为：`objdump -t `。

对于上述例子中生成的共享库文件，我们运行命令`objdump -t libhello.so`，得到以下输出：

libhello.so:     file format elf64-x86-64
SYMBOL TABLE:
0000000000000660 l    d  .note.gnu.build-id    0000000000000000 .note.gnu.build-id
0000000000000680 l    d  .gnu.hash  0000000000000000 .gnu.hash
00000000000006a0 l    d  .dynsym    0000000000000000 .dynsym
00000000000006e8 l    d  .dynstr    0000000000000000 .dynstr
0000000000000804 l    d  .eh_frame_hdr  0000000000000000 .eh_frame_hdr
0000000000000818 l    d  .eh_frame  0000000000000000 .eh_frame
0000000000201048 g    D  __bss_start 0000000000000000 _edata
0000000000201018 g    D  _edata  0000000000000000 _edata
0000000000201010 g    D  __data_start   0000000000000000 _edata
0000000000000678 g    DF .text  0000000000000019 hello
000000000000068d g    DF .text  0000000000000011 world
0000000000201010 g       *ABS*  0000000000000000 base

通过对上述输出的分析，我们可以了解到符号表中的一些基本信息。其中，以“l”开始的行表示局部符号，以“g”开始的行表示全局符号。需要特别注意的是，函数名前面加上了“DF”，表示该符号是一个函数。在本例中，hello函数和world函数都是全局符号。

综上，深入理解符号表是Linux动态链接库开发中的重要一环。通过学习ELF二进制格式和动态库的使用方法，以及了解符号表中存储的相关信息，可以帮助我们更好地理解和开发Linux系统中的动态链接库。