Linux动态库编程——掌握Linux系统下动态库开发的专业指南 (linux动态库方面的书)
动态库是Linux系统下最常用的代码共享方式之一。相对于静态链接库，动态库的运行时代码加载方式更为灵活，可以在程序运行时动态链接，降低了内存的浪费，提高了程序的执行效率。
本文将介绍Linux系统下动态库的基本概念、编写方法以及相关工具的使用。通过本文的学习，读者可以完全掌握Linux系统下动态库的开发方法，准确高效地使用动态库，为程序的开发提供更为灵活的代码组织方式。
一、动态库的基本概念
动态库是一种可执行代码的共享库，其规则和静态库类似，但是不同的是，动态库不是在编译时链接进可执行文件，而是在运行时动态加载。在Linux系统中，动态库的文件后缀为.so，即Shared Object。
动态库的主要作用是提高程序的代码重用性，并降低内存浪费。Linux系统中常用的动态库有两种：一种是共享对象，另一种是动态链接库。
共享对象是一种可以被加载和卸载的库，允许多个程序共享同一份代码，从而节省内存。共享对象一般会设定一个版本号，以保证程序兼容性。
动态链接库是一种在程序运行时才被加载的库，程序需要使用它时，才会在内存中进行链接。动态链接库的好处是可以避免在编译程序时依赖所有的库文件，从而降低程序的大小。
二、动态库的编写方法
编写动态库的方法与编写静态链接库类似，只不过编写的函数将被编译成.so文件。主要步骤如下：
1、编写代码文件
和静态库的编写方法类似，我们首先需要编写动态库所需的源代码文件。假设我们需要编写一个动态库libhello.so，其中包含一个函数print_hello()，打印出“Hello World!”的字符串。
我们可以通过以下方法来实现：
“`
// hello.c
#include
void print_hello() {
printf(“Hello World!\n”);
}
“`
2、编译生成动态库文件
我们可以通过gcc命令来生成.so文件：
“`
$ gcc -shared -o libhello.so hello.c
“`
其中，-shared选项表示编译生成的是动态库；-o选项指定输出文件名为libhello.so。
3、测试动态库
我们创建一个测试文件test.c，调用print_hello()函数：
“`
// test.c
void print_hello();
int mn() {
print_hello();
return 0;
}
“`
我们可以通过以下方式编译test.c文件：
“`
$ gcc -o test test.c -L. -lhello
“`
其中，-L选项指定动态库的搜索路径，点(.)表示当前路径。-l选项表示链接一个名为libhello.so的库。
我们运行test文件，即可看到打印出“Hello World!”的字符串。
三、动态库相关工具的使用
为了更好地理解动态库，我们需要了解一些工具的使用方法。
1、ldd
ldd命令用于显示可执行文件或动态库文件所依赖的共享库。我们可以通过以下方式使用ldd命令：
“`
$ ldd test
“`
输出结果如下：
“`
linux-vdso.so.1 => (0x00007ffcac5c9000)
libhello.so => ./libhello.so (0x00007f633e81d000)
libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f633e448000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x000055972f3fe000)
“`
其中，之一行是一个虚拟库地址，不是实际的库文件，它提供用于Linux系统调用的接口。其余有实际库文件路径。
2、nm
nm命令可以用来查看库中所包含的符号。我们可以通过以下方式使用nm命令：
“`
$ nm -D libhello.so
“`
输出结果如下：
“`
0000000000000669 T print_hello
“`
其中，符号“T”表示该函数为公共函数。
3、objdump
objdump是一个反汇编工具，可以查看共享库或可执行文件的汇编代码。我们可以通过以下方式使用objdump命令：
“`
$ objdump -D libhello.so
“`
输出结果类似如下：
“`
libhello.so: file format elf64-x86-64
Disassembly of section .init:
0000000000000538 :
538: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
53c: 48 8b 05 ae 0a 20 00 mov 0x200aae(%rip),%rax # 200ff0
543: 48 85 c0 test %rax,%rax
546: 74 02 je 54a
548: ff d0 callq *%rax
54a: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp
54e: c3 retq
Disassembly of section .text:
0000000000000550 :
550: 55 push %rbp
551: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
554: 48 8d 3d d3 00 00 00 lea 0xd3(%rip),%rdi # 628
55b: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
560: e8 ab fe ff ff callq 410
565: 90 nop
566: 5d pop %rbp
567: c3 retq
Disassembly of section .fini:
0000000000000590 :
590: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
594: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp
598: c3 retq
“`
四、动态库的使用注意事项
1、版本管理
由于动态库的多次共享，我们需要对动态库版本进行管理，并确保新版本不影响已有程序的运行。我们可以使用符号版本来定义函数的版本，从而保证程序向后兼容。
2、路径管理
动态库在运行时会被动态加载，如果动态库文件不能被程序找到，那么程序将无法执行。因此，我们需要合理设置库文件搜索路径，并将动态库文件拷贝到正确的路径下。
3、导出函数
与静态库类似，动态库文件也需要导出函数。我们可以使用export命令在动态库文件中导出函数，从而使得其他程序可以直接调用该函数。
“`bash
export print_hello
“`
