動态連結庫

　　今天整合apache和tomcat，結果發現整合過程中需要使用一個整合元件叫mod_jk.so，仔細研究了一下，這個.so檔案究竟為何方神聖能夠作為apache元件來使用，原來這個.so檔案就是Linux小的動态連結庫檔案，類似windows中的dll，而apache中大量使用了這種東東。

一、動态連結庫

　　通常情況下，對函數庫的連結是放在編譯時期（compile time）完成的。所有相關的對象檔案（object file）與牽涉到的函數庫（library）被連結合成一個可執行檔案（executable file）。程式在運作時，與函數庫再無瓜葛，因為所有需要的函數已拷貝到自己門下。是以這些函數庫被成為靜态庫（static libaray），通常檔案名為“libxxx.a”的形式。

　　其實，我們也可以把對一些庫函數的連結載入推遲到程式運作的時期（runtime）。這就是如雷貫耳的動态連結庫（dynamic link library）技術。

二、動态連結庫的特點與優勢

　　首先讓我們來看一下，把庫函數推遲到程式運作時期載入的好處：

　　1. 可以實作程序之間的資源共享。

　　什麼概念呢？就是說，某個程式的在運作中要調用某個動态連結庫函數的時候，作業系統首先會檢視所有正在運作的程式，看在記憶體裡是否已有此庫函數的拷 貝了。如果有，則讓其共享那一個拷貝；隻有沒有才連結載入。這樣的模式雖然會帶來一些“動态連結”額外的開銷，卻大大的節省了系統的記憶體資源。C的标準庫 就是動态連結庫，也就是說系統中所有運作的程式共享着同一個C标準庫的代碼段。

　　2. 将一些程式更新變得簡單。使用者隻需要更新動态連結庫，而無需重新編譯連結其他原有的代碼就可以完成整個程式的更新。Windows 就是一個很好的例子。

　　3. 甚至可以真正坐到連結載入完全由程式員在程式代碼中控制。

　　程式員在編寫程式的時候，可以明确的指明什麼時候或者什麼情況下，連結載入哪個動态連結庫函數。你可以有一個相當大的軟體，但每次運作的時候，由于 不同的操作需求，隻有一小部分程式被載入記憶體。所有的函數本着“有需求才調入”的原則，于是大大節省了系統資源。比如現在的軟體通常都能打開若幹種不同類 型的檔案，這些讀寫操作通常都用動态連結庫來實作。在一次運作當中，一般隻有一種類型的檔案将會被打開。是以直到程式知道檔案的類型以後再載入相應的讀寫 函數，而不是一開始就将所有的讀寫函數都載入，然後才發覺在整個程式中根本沒有用到它們。

三、動态連結庫的建立

　　由于動态連結庫函數的共享特性，它們不會被拷貝到可執行檔案中。在編譯的時候，編譯器隻會做一些函數名之類的檢查。在程式運作的時候，被調用的動态 連結庫函數被安置在記憶體的某個地方，所有調用它的程式将指向這個代碼段。是以，這些代碼必須實用相對位址，而不是絕對位址。在編譯的時候，我們需要告訴編 譯器，這些對象檔案是用來做動态連結庫的，是以要用位址不無關代碼（Position Independent Code （PIC））。

　　對gcc編譯器，隻需添加上 -fPIC 标簽，如：

　　gcc -fPIC -c file1.c

　　gcc -fPIC -c file2.c

　　gcc -shared libxxx.so file1.o file2.o

　　注意到最後一行，-shared 标簽告訴編譯器這是要建立動态連結庫。這與靜态連結庫的建立很不一樣，後者用的是 ar 指令。也注意到，動态連結庫的名字形式為 “libxxx.so” 字尾名為 “.so”

四、動态連結庫的使用

1.隐式調用 （靜态庫與此相同的方式）

　　使用動态連結庫，首先需要在編譯期間讓編譯器檢查一些文法與定義。

　　這與靜态庫的實用基本一樣，用的是 -Lpath 和 -lxxx 标簽。如：

　　gcc file1.o file2.o -Lpath -lxxx -o program.exe

　　編譯器會先在path檔案夾下搜尋libxxx.so檔案，如果沒有找到，繼續搜尋libxxx.a（靜态庫）。

　　在程式運作期間，也需要告訴系統去哪裡找你的動态連結庫檔案。在UNIX下是通過定義名為 LD_LIBRARY_PATH 的環境變量來實作的。隻需将path指派給此變量即可。csh 指令為：

　　setenv LD_LIBRARY_PATH   your/full/path/to/dll

　　一切安排妥當後，你可以用 ldd 指令檢查是否連接配接正常。

　　ldd program.exe

動态連結庫*.so的編譯與使用

2.顯示調用

　　這種方式更加靈活。在代碼中需要調用的地方使用 #include <dlfcn.h>這個頭檔案中的以下函數來調用：

　　void *dlopen(const char *, int);

　　void *dlsym(void *, const char *);

　　int dlclose(void *);

　　char *dlerror(void);