linux下的程式如許多命令（ls 、echo、cd）要實現他們的功能，需要許多函式，在這些程式的原始碼中，這些函式的來源可以有兩種，一種是自己編寫，另一種是通過呼叫別人已經寫好的函式，自己在編寫程式的時候如果有別人已經寫好的函式，直接呼叫這些函式會提高自己的工作效率，何樂而不為呢。        既然是我們要呼叫別人已經寫好的函式，我們先要了解一下這些函式在哪裡，如何呼叫它們了。linux中人們把預先編譯好的函式集合起來，這些函式都是按照可重用的原則編寫的，用來執行某項常見任務的，比如螢幕處理函式集合（curses集合），說專業點，人們把這樣的函式集合叫函式庫。標準的系統庫檔案一般都儲存在/lib和/usr/lib目錄中，你可以通過ls 命令檢視到這些目錄下有很多字尾為.so 或則.a的檔案，這些檔案就是為我們提供函式的。       linux 中的函式庫分有兩種：靜態庫和共享庫。可以從庫檔案的字尾區分它們，字尾為.a的代表靜態庫，以.so為字尾的代表共享庫。為了瞭解關於庫，我們下面建立一個靜態庫，然後在程式中使用它。 一、靜態庫 1.建立一個fred.c的檔案在裡面我們寫入如下程式碼： [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# vim fred.c

#include <stdio.h>

void fred(int arg){
        printf("fred:you passed %d \n",arg);
} 2.再建立一個bill.c的檔案，在裡面也寫入一些程式碼 [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# vim bill.c

#include <stdio.h>

void bill(char *arg){
        printf("bill:you passed %s \n",arg);
}
然後分別編譯這兩個函式，產生要包含在庫檔案中的目標檔案 [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# gcc -c bill.c fred.c 這裡gcc通過-c選項來阻止編譯器建立一個完整的程式，如果試圖建立一個完整的程式將不會成功，因為我們還為定義main函式 下面我們開始編寫一個呼叫bill函式的程式。首先，為我們的庫檔案建立一個頭檔案，這個標頭檔案將宣告我們的庫檔案中的函式，它應該被所希望使用我們庫檔案的應用程式所包含。 3.建立lib.h標頭檔案： [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# vim lib.h

void bill(char *);
void fred(int);  4.編寫一個名為program.c的程式，他包含庫的標頭檔案並且呼叫庫中的一個函式 [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# vim program.c

#include "lib.h"

int main()
{
        bill("Hello World");
        return 0;
} 5.我們開始編譯這個程式，我們暫時為編譯器顯示指定目標檔案，然後要求編譯器編譯我們的檔案並將其與預先編譯好的目標模組bill.o連結 [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# gcc -c program.c
[[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# gcc -o program program.o bill.o
[[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# ./program
bill:you passed Hello World  6.現在我們建立並使用一個庫檔案，靜態庫檔案也稱作歸檔檔案，都是以.a結尾的，可以通過file命令檢視： [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# file /lib/libdevmapper.a
/lib/libdevmapper.a: current ar archive 建立這樣的靜態庫檔案需要用ar命令，將我們建立好的函式檔案新增進到歸檔檔案（靜態庫檔案）libfoo.a中 [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# ar crv libfoo.a bill.o fred.o 
a - bill.o
a - fred.o 庫檔案建立好了，某些系統可能需要為函式庫生成一個內容表，我們通過ranlib命令來完成這一任務，linux中，如果我們使用GNU的軟體開發工具，這一步是不必需的，但是做了也無妨 [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# ranlib libfoo.a 現在我們的靜態函式庫可以使用了 [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# gcc -o program program.c libfoo.a  [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# ./program
bill:you passed Hello World 也可以使用-l選項來訪問我們的函式庫，但是因為其未儲存到標準位置，所以我們必須要用-L選項來指示編譯器在何處可以找到函式庫 [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# gcc -o program program.c  -L. -lfoo [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# ./program
bill:you passed Hello World 二、共享庫        靜態庫有一個缺點，當我們同時執行許多程式，並且他們都是用來自同一個函式庫的函式時，就會在記憶體中有同一個函式的多份拷貝，在程式檔案自身也有多份同樣的拷貝，將消耗大量寶貴的記憶體和磁碟空間。        linux支援共享庫，它克服了上述不足。共享庫和靜態庫儲存位置是一樣的，檔案字尾不一樣，共享庫是以.so結尾的。與靜態庫不同，程式使用靜態庫的時候，程式本身不會包含函式的程式碼，而是引用執行時可以訪問的共享程式碼。當編譯好的程式被裝載到記憶體中執行時，函式引用被解析併產生對共享庫的呼叫，如果有必要共享庫才被載入到記憶體中。通過這種方法，系統可只保留一份拷貝並供許多程式同時引用，並且在磁碟上也僅保留一份。     我們可以這麼說，引用靜態可庫的程式本身在編譯的時候聯結器會把引用的函式複製到程式中，即程式包含執行所需的所有函式 ， 換句話說，它們是“完整的”。因為這一原因，這樣的程式一旦編譯以後，就不依賴任何外部庫就可以運行了。但是共享庫不同，編譯完程式以後，引用過共享庫的程式要正確執行，引用的外部庫一定要存在，否則執行程式必然失敗。     ldd 命令來確定某一特定可執行程式是否引用共享庫。如下 [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# ldd program
        libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x0000003485600000)
        /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003485200000)
因為我們的靜態函式庫本身又引用了stdio.h，這個標頭檔案使用的printf這個函式是從共享庫/lib64/libc.so.6的引用的，至於還有一個叫/lib64/ld-linux-x86-64.so.2的共享庫，這個後面我們會具體瞭解下它。    我們再來看看，同樣功能的兩個程式，一個可能是引用靜態庫，另外一個引用了共享庫 [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# ldd /sbin/sln
        not a dynamic executable
[[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# ldd /bin/ln 
        libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x0000003485600000)
        /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003485200000)
第一個是一個完整的，不依賴外部庫的程式，通過ldd以後提示不是一個動態連結的可執行程式，後面一個引用了兩個共享庫，我們再來看這兩個程式的大小 [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# ll -h /sbin/sln
-rwxr-xr-x 1 root root 605K Jun  8  2010 /sbin/sln
[[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# ll -h /bin/ln  
-rwxr-xr-x 1 root root 32K Mar  1  2010 /bin/ln 很明顯，不引用外部共享庫的要比引用外部共享庫的大10倍左右，這是因為引用共享庫的程式是不完整的程式，它依靠外部共享庫來提供執行所需的許多函式。 三、動態裝入器 如果程式中引用外部共享庫，那麼需要一個動態裝入器（dynamic loader），它負責裝載共享庫並解析客戶程式函式引用，在linux中，這個裝載器是ld.so，也有可能是ld-linux.so.2或者ld-lsb.so.1，它實際上是你在 ln 的 ldd 清單中看到的作為共享庫相關性列出的 ld-linux.so.2 庫。下面我們迅速檢視一下動態裝入器如何在系統上找到適當的共享庫。 　   動態裝入器找到共享庫要依靠兩個檔案 ： /etc/ld.so.conf 和 /etc/ld.so.cache。如果你對 /etc/ld.so.conf 檔案進行 cat 操作，您可能會看到一個與下面類似的清單： [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]#  cat /etc/ld.so.conf
include ld.so.conf.d/*.conf [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# cat /etc/ld.so.conf.d/usr_local_lib.conf
/usr/local/lib ld.so.conf 檔案包含一個所有目錄（/lib 和 /usr/lib 除外，它們會自動包含在其中）的清單，動態裝入器將在其中查詢共享庫。但是在動態裝入器能“看到”這一資訊之前，必須將它轉換到 ld.so.cache 檔案中。可以通過執行 ldconfig 命令做到這一點： [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]# ldconfig 當 ldconfig 操作結束時，您會有一個最新的 /etc/ld.so.cache 檔案，它反映您對 /etc/ld.so.conf 所做的更改。從這一刻起，動態裝入器在尋找共享庫時會檢視您在 /etc/ld.so.conf 中指定的所有新目錄。 四、ldconfig 技巧 要檢視 ldconfig 可以“看到”的所有共享庫，請輸入： [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]#  ldconfig -p | less 413 libs found in cache `/etc/ld.so.cache'         libz.so.1 (libc6,x86-64) => /lib64/libz.so.1
        libz.so.1 (libc6,x86-64) => /usr/lib64/libz.so.1
        libz.so.1 (libc6) => /lib/libz.so.1
        libz.so.1 (libc6) => /usr/lib/libz.so.1
        libz.so (libc6,x86-64) => /lib64/libz.so
        libz.so (libc6,x86-64) => /usr/lib64/libz.so
        libz.so (libc6) => /lib/libz.so
        libz.so (libc6) => /usr/lib/libz.so
        libxml2.so.2 (libc6,x86-64) => /usr/lib64/libxml2.so.2
        libwrap.so.0 (libc6,x86-64) => /lib64/libwrap.so.0
        libwrap.so (libc6,x86-64) => /usr/lib64/libwrap.so
        libvolume_id.so.0 (libc6,x86-64) => /lib64/libvolume_id.so.0
        libuuid.so.1 (libc6,x86-64) => /lib64/libuuid.so.1
        libuuid.so.1 (libc6) => /lib/libuuid.so.1        ..... （還有很多）        還有另一個方便的技巧可以用來配置共享庫路徑。有時候你希望告訴動態裝入器在嘗試任何 /etc/ld.so.conf 路徑以前先嚐試使用特定目錄中的共享庫。在您執行的較舊的應用程式不能與當前安裝的庫版本一起工作的情況下，這會比較方便。要指示動態裝入器首先檢查某個目錄，請將 LD_LIBRARY_PATH 變數設定成您希望搜尋的目錄。多個路徑之間用逗號分隔；例如： [[email protected]_test_192.168.8.93_61618_A code]#  export LD_LIBRARY_PATH="/usr/lib/old:/opt/lib" 　匯出 LD_LIBRARY_PATH 後，如有可能，所有從當前 shell 啟動的可執行程式都將使用 /usr/lib/old 或 /opt/lib 中的庫，如果仍不能滿足一些共享庫相關性要求，則轉回到 /etc/ld.so.conf 中指定的庫。