Linux下的库相关工具：nm、ar、ldd、ldconfig、readelf等

1. locate ：查找文件位置

2. nm : 显示二进制目标文件的符号表

语法

nm (选项) (二进制目标文件)

二进制文件通常是库文件、可执行文件、objective文件(gcc -c xxx.c产生的目标文件）

选项

• -A:每个符号前显示文件名
• -C：禁用C++的name mangle，显示的是代码中函数的名字
• -D：显示动态符号
• -l：显示每个符号的行号
• -u：显示file外定义的符号或没有定义的符号
• -g：仅显示外部符号

3. ar : Linux系统的一个备份打包命令，用于创建存档文件（archive），或从存档文件中提取、添加、删除成员文件。

ar命令最常见的用法是将目标文件(.o)打包为静态链接库(.a)。在嵌入式开发中经常用到。

创建静态库

ar -rcsv libxxx.a  a.o b.o c.o d.o

- r: 替换存档文件中的同名文件或添加新文件
- c：创建存档文件
- s：将成员文件索引写入存档，或更新现有索引，即使没有对存档进行其他修改（创建较大库时能加快时间）
- v：显示操作过程的详细信息
- d：从存档中删除模块
- q：快速追加。增加新模块到归档文件的结尾处，并不检查是否需要替换。
- t：显示存档文件所包含内容的列表

显示归档文件内容

ar -tv libxxx.a

删除归档文件的成员文件

ar -d libxxx.a a.o c.o

4. ldd : 打印程序或库文件所依赖的共享库列表

ldd是分析程序运行时需要依赖的动态库的重要工具

语法

ldd (选项) file

选项

--version：打印指令版本号；
-v：详细信息模式，打印所有相关信息；
-u：打印未使用的直接依赖；
-d：执行重定位和报告任何丢失的对象；
-r：执行数据对象和函数的重定位，并且报告任何丢失的对象和函数；
--help：显示帮助信息。

使用方法

一般而言，我么用ldd命令就是观察程序运行依赖哪些库，直接ldd file即可：

5. ldconfig: 动态链接库管理命令

ldconfig工具主要用途是：在默认搜寻目录/lib和/usr/lib以及动态库配置文件/etc/ld.so.conf内所列的目录下，搜索出可共享的动态链接库（格式如lib.so）,进而创建出动态装入程序(ld.so)所需的连接和缓存文件。

缓存文件默认为/etc/ld.so.cache，此文件保存已排好序的动态链接库名字列表，为了让动态链接库为系统所共享，需运行动态链接库的管理命令ldconfig，此执行程序存放在/sbin目录下。

ldconfig通常在系统启动时运行，而当用户安装了一个新的动态链接库时，就需要手工运行这个命令

总结：ldconfig是将文件/etc/ld.so.conf列出的路径下的库文件缓存到/etc/ld.so.cache以供使用，因此当安装完一些库文件，或者修改/etc/ld.so.conf增加了库的新的搜索路径，需要运行一下ldconfig，使所有的库文件都被缓存到文件/etc/ld.so.cache中，如果没做，可能会找不到刚安装的库。

语法

ldconfig (选项)

选项

-v：详细信息模式，打印所有相关信息；
-p：打印出当前缓存文件所保存的所有共享库的名字
-C CACHE：此选项指定生成的缓存文件为CACHE，系统默认的是/etc/ld.so.cache，此文件存放已排好序的可共享的动态链接库的列表。
-f CONF：此选项指定动态链接库的配置文件为CONF，系统默认为/etc/ld.so.conf

使用方法

(1) 一般而言，我们用法就是在/etc/ld.so.conf中添加新库的路径，然后执行ldconfig，这样程序运行的时候就能找到依赖的库。

(2) 比如安装了一个mysql到/usr/local/mysql，mysql有一大堆library在/usr/local/mysql/lib下面，这时就需要在/etc/ld.so.conf下面加一行/usr/local/mysql/lib，保存过后ldconfig一下，新的library才能在程序运行时被找到!

注意事项

1. 往/lib和/usr/lib里面加东西，不用修改/etc/ld.so.conf，但是完了之后要调一下ldconfig，不然这个library会找不到。
2. 想往上面两个目录以外加东西的时候，一定要修改/etc/ld.so.conf，然后再调用ldconfig，不然也会找不到。
3. 如果想在这两个目录以外放lib，但是又不想在/etc/ld.so.conf中加东西（或者是没有权限加东西）。那也可以，就是export一个全局变量LD_LIBRARY_PATH，然后运行程序的时候就会去这个目录中找library。一般来讲这只是一种临时的解决方案，在没有权限或临时需要的时候使用。
4. ldconfig做的这些东西都与运行程序时有关，跟编译时一点关系都没有。编译的时候还是该加-L就得加，不要混淆了。
5. 不管做了什么关于library的变动后，最好都ldconfig一下，不然会出现一些意想不到的结果。不会花太多的时间，但是会省很多的事。
6. 再有，诸如libdb-4.3.so文件头中是会含有库名相关的信息的（即含“libdb-4.3.so”，可用strings命令察看），因此仅通过修改文件名以冒充某已被识别的库（如libdb-4.8.so）是行不通的。为此可在编译库的Makefile中直接修改配置信息，指定特别的库名。

6. readelf: 显示elf格式文件的信息

一般用于查看ELF格式的文件信息，常见的文件如在Linux上的可执行文件、动态库、静态库等。

语法

readelf (选项) 文件   除了`-v`和`-H`之外，其它的选项必须有一个被指定

选项

• -a : 显示全部信息,等价于 -h -l -S -s -r -d -V -A -I
• -h : 显示elf文件开始的文件头信息
• -l ：显示程序头（段头）信息(如果有的话)。
• -s : 显示符号表段中的项（如果有的话）。
• -e : 显示全部头信息，等价于: -h -l -S
• -r : 显示可重定位段的信息
• -d : 显示动态段的信息
• -V :显示版本段的信息
• -A : 显示CPU构架信息
• -D : 使用动态段中的符号表显示符号，而不是使用符号段。
• -v : 显示readelf的版本信息。

关于elf文件

ELF 把文件分成了一个个分段，每一个段都有自己的作用，具体每个段的作用这里我就不详细说明了，感兴趣的同学可以去看《程序员的自我修养——链接、装载和库》这本书。

另外，ELF 文件有两种索引，Program header table 中记录了「运行时」所需的段，而 Section header table 记录了二进制文件中各个「段的首地址」。

那 ELF 文件怎么生成的呢？

我们编写的代码，首先通过「编译器」编译成汇编代码，接着通过「汇编器」变成目标代码，也就是目标文件，最后通过「链接器」把多个目标文件以及调用的各种函数库链接起来，形成一个可执行文件，也就是 ELF 文件。

那 ELF 文件是怎么被执行的呢？

执行 ELF 文件的时候，会通过「装载器」把 ELF 文件装载到内存里，CPU 读取内存中的指令和数据，于是程序就被执行起来了。

参考文献

1. linux ar命令 --静态库(.a)的制作
2. ar命令的常见用法
3. /etc/ld.so.conf详解
4. Linux 内核和 Windows 内核有什么区别？