Linux动态库的查找路径

前两天写了一个动态库，然后试图编译到程序里面去运行，结果发现编译的时候通过gcc的-L参数来指定路径仅仅能让编译通过，运行时还是会出问题的。

比如下面这个例子：

main.c是主程序，sum.c中间含有一个函数add，用来执行加法，代码如下：

/*
 *  main.c
 */
#include <stdio.h>

int add(int a, int b);

int main(int argc,char *argv[])
{
    printf("sum = %d\n", add(3,5));
    return 0;
}

 

/*
 * sum.c
 */
int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

 

出错结果如下图所示：

我在编译的时候通过-L指定了查找动态库的位置，结果运行的时候还是找不到我自己写的那个libsum.so这个动态库，后来去查了一下，才明白其中原委。

程序在链接动态库的时候分为2步，编译时链接和运行时链接。

1. 编译时链接

　　这个过程是由ld程序来执行的，所以编译时找不到动态库的位置的话，经常就会看到这种错误：

　　

　　这个过程严格意义上来说并不能说是链接，因为在这里ld程序并没有真正的把库里面的函数的执行代码写到可执行文件里面，只是把一些符号还有其他的必要信息写道了可执行文件里面，供可执行文件运行时查找。

　　总的来说，ld在这一步里面就是做了两个事情：

　　1. 查找动态库中是否含有我们需要的符号（函数和全局变量），如果都能找到，则链接允许通过，生成了可执行文件。

　　2. 在可执行文件中写入了符号和其他必要的信息（例如符号的地址），供可执行文件运行时查找。

2. 运行时链接

　　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（可执行文件运行起来就是进程啦...）的虚拟地址空间中，供进程来调用。

 

关于链接，加载，运行的更多信息可以参看<参考文章1>（详细地址见本文最后）。

 

OK，明白了上面两个链接之后，我们再来看这两个链接查找动态库的目录位置，如下：

运行时，ld-linux.so查找共享库的顺序

（1）ld-linux.so.6在可执行的目标文件中被指定，可用readelf命令查看 
（2）ld-linux.so.6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
（3）LD_LIBRARY_PATH环境变量中所设定的路径 
（4）/etc/ld.so.conf（或/usr/local/etc/ld.so.conf）中所指定的路径，由ldconfig生成二进制的ld.so.cache中

编译时，ld-linux.so查找共享库的顺序

（1）ld-linux.so.6由gcc的spec文件中所设定 
（2）gcc --print-search-dirs所打印出的路径，主要是libgcc_s.so等库。可以通过GCC_EXEC_PREFIX来设定 
（3）LIBRARY_PATH环境变量中所设定的路径，或编译的命令行中指定的-L/usr/local/lib 
（4）binutils中的ld所设定的缺省搜索路径顺序，编译binutils时指定。（可以通过“ld --verbose | grep SEARCH”来查看） 
（5）二进制程序的搜索路径顺序为PATH环境变量中所设定。一般/usr/local/bin高于/usr/bin
（6）编译时的头文件的搜索路径顺序，与library的查找顺序类似。一般/usr/local/include高于/usr/include

 

大家注意编译时查找的路径可以通过gcc -L参数或者LIBRARY_PATH来指定，但是运行时的查找路径却不包含gcc -L和LIBRARY_PATH环境变量指定的路径，所以这样就会出现我们刚开始所说的那个问题，编译时通过-L指定了动态库的搜索路径，编译也通过了，但是运行时却会报错，这是因为运行时查找动态库的路径还没指定，所以我们自己写的动态库就找不到了，而要解决这个问题，通过设置环境变量LD_LIBRARY_PATH或者修改/etc/ld.so.conf（记得修改完了运行ldconfi来生成ld.so.cache）就可以了。如下图所示：

 

参考文章：

1.  C编译器、链接器、加载器详解

2.  ld-linux.so查找共享库的顺序

3.  readelf命令