LINUX动态链接库的创建与使用
一,LINUX系统中动态链接库的创建与使用
大家都知道,在WINDOWS系统中有很多的动态链接库(以.DLL为后缀的文件,DLL即Dynamic Link Library)。这种动态链接库,和静态函数库不同,它里面的函数并不是执行程序本身的一部分,而是根据执行程序需要按需装入,同时其执行代码可在多个执行程序间共享,节省了空间,提高了效率,具备很高的灵活性,得到越来越多程序员和用户的青睐。那么,在LINUX系统中有无这样的函数库呢?
答案是肯定的,LINUX的动态链接库不仅有,而且为数不少。在/lib目录下,就有许多以.so作后缀的文件,这就是LINUX系统应用的动态链接库,只不过与WINDOWS叫法不同,它叫so,即Shared Object,共享对象。(在LINUX下,静态函数库是以.a作后缀的) X-WINDOW作为LINUX下的标准图形窗口界面,它本身就采用了很多的动态链接库(在/usr/X11R6/lib目录下),以方便程序间的共享,节省占用空间。著名的APACHE网页服务器,也采用了动态链接库,以便扩充程序功能。你只需将PHP动态链接库拷到其共享目录,修改一下配置,APACHE就可以支持PHP网页了。如果你愿意,可以自己编写动态链接库,让APACHE支持你自己定义的网页格式。这就是动态链接的好处。
1、LINUX下动态链接库的创建
在LINUX系统下,创建动态链接库是件再简单不过的事情。只要在编译函数库源程序时加上-shared选项即可,这样所生成的执行程序即为动态链接库。从某种意义上来说,动态链接库也是一种执行程序。按一般规则,程序名应带.so后缀。下面举个例子说说。
我准备编写两个函数,一个用于查询当前日期getdate,一个用于查询当前时间gettime,并将这两个函数存于动态链接库my.so中。为此,需要做以下几项工作。
1.1 编写用户接口文件datetime.h,内容如下(每行前面的数字为行号):
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1 /* datetime.h : 纵横软件制作中心雨亦奇编写, 2001-06-28. */ 2 3 #ifndef __DATETIME_H 4 5 #define __DATETIME_H 6 7 /* 日期结构 */ 8 typedef struct 9 { 10 int year; 11 int mon; 12 int day; 13 }DATETYPE; 14 15 /* 时间结构 */ 16 typedef struct 17 { 18 char hour; 19 char min; 20 char sec; 21 }TIMETYPE; 22 23 /* 函数原型说明 */ 24 25 #ifdef SHARED 26 int (*getdate)(DATETYPE *d); 27 #else 28 int getdate(DATETYPE *d); 29 #endif 30 31 #ifdef SHARED 32 int (*gettime)(TIMETYPE *t); 33 #else 34 int gettime(TIMETYPE *t); 35 #endif 36 37 #endif 38
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这个用户接口文件中,先定义了日期与时间结构,接着定义一下函数的原型。动态函数与静态函数的原型说明不同的是,动态函数应使用(*函数名)的形式,以便引用其指针。若要引用文件中的动态函数说明,用户应该定义一下SHARED宏,这样才能使用。
1.2 编写getdate.c,源程序如下:
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1 /* getdate.c : 纵横软件制作中心雨亦奇编写, 2001-06-28. */ 2 3 #include "time.h" 4 #include "datetime.h" 5 6 int getdate(DATETYPE *d) 7 { 8 long ti; 9 struct tm *tm; 10 11 time(&ti); 12 tm=localtime(&ti); 13 d->year=tm->tm_year+1900; 14 d->mon=tm->tm_mon+1; 15 d->day=tm->tm_mday; 16 } 17
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在getdate函数中,先调用time取得以秒计的系统时间,再用localtime函数转换一下时间结构,最后调整得到正确的日期。
1.3 编写gettime.c,源程序如下:
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1 /* gettime.c : 纵横软件制作中心雨亦奇编写, 2001-06-28. */ 2 3 #include "time.h" 4 #include "datetime.h" 5 6 int gettime(TIMETYPE *t) 7 { 8 long ti; 9 struct tm *tm; 10 11 time(&ti); 12 tm=localtime(&ti); 13 t->hour=tm->tm_hour; 14 t->min=tm->tm_min; 15 t->sec=tm->tm_sec; 16 } 17
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gettime函数与getdate函数相仿,先用time函数取得以秒计的系统时间,再用localtime函数转换一下时间结构,最后返回当前的时间(不需调整)。
1.4 编写维护文件makefile-lib,内容如下:
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1 # makefile-lib : 纵横软件制作中心雨亦奇编写, 2001-06-28.
2
3 all : my.so
4
5 SRC = getdate.c gettime.c
6
7 TGT = $(SRC:.c=.o)
8
9 $(SRC) : datetime.h
10 @touch $@
11
12 %.o : %.c
13 cc -c $?
14
15 # 动态函数库(my.so)生成
16 my.so : $(TGT)
17 cc -shared -o $@ $(TGT)
18
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编写维护文件的目的,在于方便程序员维护程序,尤其是维护比较大的工程项目。一个素质良好的程序员应该学会熟练地编写维护文件makefile。定义了文件间的依赖关系后,一旦源文件发生变化,仅需make一下,其目标文件维护代码会自动执行,从而自动更新目标文件,减少了许多工作量。注意: 每行维护代码必须以TAB(跳格键)开始,不是的话make时将出错。
本维护文件第1行是注释行,以#号开头;文件第3行定义所有需要维护的函数库;第5行定义相关源程序文件;第7行定义目标文件;第9-10行说明所有源程序依赖于datetime.h头文件,并有相应维护代码,即touch一下,更新一下源文件的时间;第12-13行定义.o文件依赖于相应的.c文件,并指定了维护代码,即用cc编译一下;第16-17行定义共享库my.so依赖的目标文件,维护代码中用-shared编译选项,以生成动态链接库 my.so。
1.5 运行make -f makefile-lib 命令
make 运行后,动态链接库my.so就产生了,我们就可以在程序中调用了。如果想让系统所有用户都可以使用,则应以root用户登录系统,将这个库拷贝到 /lib目录下(命令:cp my.so /lib),或者在/lib目录下建个符号连接即可(命令:ln -s `pwd`/my.so /lib)。
2、LINUX下动态链接库的使用
2.1 重要的dlfcn.h头文件
LINUX下使用动态链接库,源程序需要包含dlfcn.h头文件,此文件定义了调用动态链接库的函数的原型。下面详细说明一下这些函数。
2.1.1 dlerror
原型为: const char *dlerror(void);
当动态链接库操作函数执行失败时,dlerror可以返回出错信息,返回值为NULL时表示操作函数执行成功。
2.1.2 dlopen
原型为: