ubuntu-c++-可执行模块-动态链接库-链接库搜索-基础知识

1.动态链接库简介

动态库又叫动态链接库，是程序运行的时候加载的库，当动态链接库正确安装后，所有的程序都可以使用动态库来运行程序。动态库是目标文件的集合，目标文件在动态库中的组织方式是按特殊的方式组织形成的。在动态库中函数和变量的地址是相对地址而不是绝对地址，其真实地址在调用动态库的程序加载时形成的。
动态库的名字有别名(soname), 真名（realname）和链接名（linkername）。别名是由一个lib前缀，然后是库的名字，最后以“.so”结尾来构成。真名是动态链接库的真实名字，一般总是在别名的基础上添加一个版本号信息。除此之外还有一个链接名，他是在程序链接的时候使用的名字。
动态库安装的时候，总是复制库文件到某一个目录，然后使用一个软链接生成一个别名，在库文件更新的时候，仅仅更新软链接即可。

2.动态库搜索路径

（仅对ELF格式）如果可执行文件包含DT_RPATH标签，并且不包含DT_RUNPATH标签，将从DT_RPATH列出的路径搜索。（DT_RPATH已经被废弃，请用DT_RUNPATH）
如果LD_LIBRARY_PATH在程序运行时被定义，那么将从它包含的路径开始。安全起见，对于set-user-ID或者set-group-ID的程序，这个变量将被忽略。
（仅对ELF格式）如果可执行文件包含DT_RUNPATH标签，将从这个标签列出的路径开始搜索。
从 /etc/ld.so.cache（运行ldconfig产生）中查找文件
从/lib以及/urs/lib，按顺序搜索。如果链接时指定-z nodefaultlib,这个步骤将被忽略。

3.运行时链接及搜索顺序

这个过程是由ld-linux.so程序来执行，这个才是真正的链接。它所做的工作就是将动态库的代码映射到进程的虚拟地址空间中，供进程来调用。程序在连接时使用了共享库，就必须在运行的时候能够找到共享库的位置。linux的可执行程序在执行的时候默认是先搜索/lib和/usr/lib这两个目录，然后按照/etc/ld.so.conf里面的配置搜索绝对路径。同时，Linux也提供了环境变量LD_LIBRARY_PATH供用户选择使用，用户可以通过设定它来查找除默认路径之外的其他路径，LD_LIBRARY_PATH路径优先于系统默认路径之前查找。

LD_LIBRARY_PATH的设定作用是全局的，过多的使用可能会影响到其他应用程序的运行，所以多用在调试。通常情况下推荐还是使用gcc的-R或-rpath选项来在编译时就指定库的查找路径，并且该库的路径信息保存在可执行文件中，运行时它会直接到该路径查找库，避免了使用LD_LIBRARY_PATH环境变量查找！！（看到Qt的使用qmake生成的makefile中，有gcc -rpath xxx，指出程序运行时的一个搜索路径, 或许与qt的QMAKE_RPATHDIR有关）

ld-linux.so.x在可执行的目标文件中被指定，可用readelf -l命令查看 。
(很多现代应用都是通过动态编译链接的，当一个 需要动态链接 的应用被操作系统加载时，系统必须要 定位 然后 加载它所 需要的所有动态库文件。 在Linux环境下，这项工作是由ld-linux.so.x来负责完成的)
和Windows下的PE文件类似，ELF文件是linux系统下可执行文件、动态库文件、静态库文件的标准格式。

例如，运行readelf -l 文件名，在输出的Headers部分的INTERP部分，会指出该可执行文件需要的ld-linux.so。

运行时，ld-linux.so 查找共享库的路径:
（1）编译时使用gcc的-R或-rpath选项指定路径。
（2）LD_LIBRARY_PATH环境变量中所设定的路径。
（3）ld-linux.so 缺省在/usr/lib和/lib中搜索；当glibc安装到/usr/local下时，它查找/usr/local/lib
（4）/etc/ld.so.conf（或/usr/local/etc/ld.so.conf）中所指定的路径。 （查看/etc/ld.so.conf文件：或许只有一行：“include /etc/ld.so.conf.d/*.conf ”，意味着包括了/etc/ld.so.conf.d/目录下的所有.conf文件，每个文件中都写着具体的路径。如果你想加一个运行时的搜索路径，可在/etc/ld.so.conf.d目录下新建一个.conf文件，里面写上路径，注意添加完了之后要在root权限下运行ldconfig指令，使其生效，该指令更新记录了系统中有哪些so文件的缓存文件（/etc /ld.so.cache）。）

4.查看可运行模块的链接库

可使用ldd指令查看一个可执行文件依赖于哪些库：ldd xxx

ldd  bash

linux-vdso.so.1是Linux为了解决和glibc兼容而想出的绝招。
原来这个 linux-vdso.so.1 文件，并不是一个真实存在的文件，而是 Linux 中的一个虚拟文件，专门用于将内核中一些常用的函数从内核空间映射到用户空间。也就是说，这个文件不用复制。
VDSO就是Virtual Dynamic Shared Object，就是内核提供的虚拟的.so，这个.so文件不在磁盘上，而是在内核里。内核把包含某.so的内存页在程序启动的时候映射入其内存空间，对应的程序就可以当普通的.so来使用其提供的函数接口。

5.总结

在linux下的动态链接库并不从程序所在当前目录查找连接库，而是从编译时指定目录查找，或者默认目录查找。