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对比Windows和Linux两系统的动态库 (2)

发布时间:2019-09-13 20:21:32 编辑:笔名

2.2 Linux共享对象技术 在Linux操作系统中,采用了很多共享对象技术(Shared Object),虽然它和Windows里的动态库相对应,但它并不称为动态库。相应的共享对象文件以.so作为后缀,为了方便,在本文中,对该概念不进行专门区分。Linux系统的/lib以及标准图形界面的/usr/X11R6/lib等目录里面,就有许多以so结尾的共享对象。同样,在Linux下,也有静态函数库这种调用方式,相应的后缀以.a结束。Linux采用该共享对象技术以方便程序间共享,节省程序占有空间,增加程序的可扩展性和灵活性。Linux还可以通过LD-PRELOAD变量让开发人员可以使用自己的程序库中的模块来替换系统模块。 同Windows系统一样,在Linux中创建和使用动态库是比较容易的事情,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就是动态链接库。通常这样的程序以so为后缀,在Linux动态库程序设计过程中,通常流程是编写用户的接口文件,通常是.h文件,编写实际的函数文件,以.c或.cpp为后缀,再编写makefile文件。对于较小的动态库程序可以不用如此,但这样设计使程序更加合理。 编译生成动态连接库后,进而可以在程序中进行调用。在Linux中,可以采用多种调用方式,同Windows的系统目录(..\system32等)一样,可以将动态库文件拷贝到/lib目录或者在/lib目录里面建立符号连接,以便所有用户使用。下面介绍Linux调用动态库经常使用的函数,但在使用动态库时,源程序必须包含dlfcn.h头文件,该文件定义调用动态链接库的函数的原型。 (1)_打开动态链接库:dlopen,函数原型void *dlopen (const char *filename, int flag); dlopen用于打开指定名字(filename)的动态链接库,并返回操作句柄。 (2)取函数执行地址:dlsym,函数原型为: void *dlsym(void *handle, char *symbol); dlsym根据动态链接库操作句柄(handle)与符号(symbol),返回符号对应的函数的执行代码地址。 (3)关闭动态链接库:dlclose,函数原型为: int dlclose (void *handle); dlclose用于关闭指定句柄的动态链接库,只有当此动态链接库的使用计数为0时,才会真正被系统卸载。 (4)动态库错误函数:dlerror,函数原型为: 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。 在取到函数执行地址后,就可以在动态库的使用程序里面根据动态库提供的函数接口声明调用动态库里面的函数。在编写调用动态库的程序的makefile文件时,需要加入编译选项-rdynamic和-ldl。 除了采用这种方式编写和调用动态库之外,Linux操作系统也提供了一种更为方便的动态库调用方式,也方便了其它程序调用,这种方式与Windows系统的隐式链接类似。其动态库命名方式为“lib*.so.*”。在这个命名方式中,第一个*表示动态链接库的库名,第二个*通常表示该动态库的版本号,也可以没有版本号。在这种调用方式中,需要维护动态链接库的配置文件/etc/ld.so.conf来让动态链接库为系统所使用,通常将动态链接库所在目录名追加到动态链接库配置文件中。如具有X window窗口系统发行版该文件中都具有/usr/X11R6/lib,它指向X window窗口系统的动态链接库所在目录。为了使动态链接库能为系统所共享,还需运行动态链接库的管理命令./sbin/ldconfig。在编译所引用的动态库时,可以在gcc采用 –l或-L选项或直接引用所需的动态链接库方式进行编译。在Linux里面,可以采用ldd命令来检查程序依赖共享库。 3、两种系统动态库比较分析 Windows和Linux采用动态链接库技术目的是基本一致的,但由于操作系统的不同,他们在许多方面还是不尽相同,下面从以下几个方面进行阐述。 (1)动态库程序编写,在Windows系统下的执行文件格式是PE格式,动态库需要一个DllMain函数作为初始化的人口,通常在导出函数的声明时需要有_declspec(dllexport)关键字。Linux下的gcc编译的执行文件默认是ELF格式,不需要初始化入口,亦不需要到函数做特别声明,编写比较方便。 (2)动态库编译,在windows系统下面,有方便的调试编译环境,通常不用自己去编写makefile文件,但在linux下面,需要自己动手去编写makefile文件,因此,必须掌握一定的makefile编写技巧,另外,通常Linux编译规则相对严格。 (3)动态库调用方面,Windows和Linux对其下编制的动态库都可以采用显式调用或隐式调用,但具体的调用方式也不尽相同。 (4)动态库输出函数查看,在Windows中,有许多工具和软件可以进行查看DLL中所输出的函数,例如命令行方式的dumpbin以及VC++工具中的DEPENDS程序。在Linux系统中通常采用nm来查看输出函数,也可以使用ldd查看程序隐式链接的共享对象文件。 (5)对操作系统的依赖,这两种动态库运行依赖于各自的操作系统,不能跨平台使用。因此,对于实现相同功能的动态库,必须为两种不同的操作系统提供不同的动态库版本。

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