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2008-10-29 11:44:38


  大家都知道,在WINDOWS系统中有很多的动态链接库(以.DLL为后缀的文件,DLL即Dynamic Link Library)。这种动态链接库,和静态函数库不同,它里面的函数并不是执行程序本身的一部分,而是根据执行程序需要按需装入,同时其执行代码可在多个执行程序间共享,节省了空间,提高了效率,具备很高的灵活性,得到越来越多程序员和用户的青睐。那么,在LINUX系统中有无这样的函数库呢?
  答案是肯定的,LINUX的动态链接库不仅有,而且为数不少。在/lib目录下,就有许多以.so作后缀的文件,这就是LINUX系统应用的动态链接库,只不过与WINDOWS叫法不同,它叫so,即Shared Object,共享对象。(在LINUX下,静态函数库是以.a作后缀的) X-WINDOW作为LINUX下的标准图形窗口界面,它本身就采用了很多的动态链接库(在/usr/X11R6/lib目录下),以方便程序间的共享,节省占用空间。著名的APACHE网页,也采用了动态链接库,以便扩充程序功能。你只需将PHP动态链接库拷到其共享目录,修改一下配置,APACHE就可以支持PHP网页了。如果你愿意,可以自己编写动态链接库,让APACHE支持你自己定义的网页格式。这就是动态链接的好处。
  1、LINUX下动态链接库的创建
  在LINUX系统下,创建动态链接库是件再简单不过的事情。只要在编译函数库源程序时加上-shared选项即可,这样所生成的执行程序即为动态链接库。从某种意义上来说,动态链接库也是一种执行程序。按一般规则,程序名应带.so后缀。下面举个例子说说。
  我准备编写两个函数,一个用于查询当前日期getdate,一个用于查询当前时间gettime,并将这两个函数存于动态链接库my.so中。为此,需要做以下几项工作。
  1.1 编写用户接口文件datetime.h,内容如下(每行前面的数字为行号):
  ----------------------------------------------------------------------
  1 /* datetime.h : 纵横软件制作中心雨亦奇编写, 2001-06-28. */
  2
  3 #ifndef __DATETIME_H
  4
  5 #define __DATETIME_H
  6
  7 /* 日期结构 */
  8 typedef struct
  9 {
  10 int year;
  11 int mon;
  12 int day;
  13 }DATETYPE;
  14
  15 /* 时间结构 */
  16 typedef struct
  17 {
  18 char hour;
  19 char min;
  20 char sec;
  21 }TIMETYPE;
  22
  23 /* 函数原型说明 */
  24
  25 #ifdef SHARED
  26 int (*getdate)(DATETYPE *d);
  27 #else
  28 int getdate(DATETYPE *d);
  29 #endif
  30
  31 #ifdef SHARED
  32 int (*gettime)(TIMETYPE *t);
  33 #else
  34 int gettime(TIMETYPE *t);
  35 #endif
  36
  37 #endif
  38
  ----------------------------------------------------------------------
  这个用户接口文件中,先定义了日期与时间结构,接着定义一下函数的原型。动态函数与静态函数的原型说明不同的是,动态函数应使用(*函数名)的形式,以便引用其指针。若要引用文件中的动态函数说明,用户应该定义一下SHARED宏,这样才能使用。
  1.2 编写getdate.c,源程序如下:
  ----------------------------------------------------------------------
  1 /* getdate.c : 纵横软件制作中心雨亦奇编写, 2001-06-28. */
  2
  3 #include "time.h"
  4 #include "datetime.h"
  5
  6 int getdate(DATETYPE *d)
  7 {
  8 long ti;
  9 struct tm *tm;
  10
  11 time(&ti);
  12 tm=localtime(&ti);
  13 d->year=tm->tm_year+1900;
  14 d->mon=tm->tm_mon+1;
  15 d->day=tm->tm_mday;
  16 }
  17
  ----------------------------------------------------------------------
  在getdate函数中,先调用time取得以秒计的系统时间,再用localtime函数转换一下时间结构,最后调整得到正确的日期。
  1.3 编写gettime.c,源程序如下:
  ----------------------------------------------------------------------
  1 /* gettime.c : 纵横软件制作中心雨亦奇编写, 2001-06-28. */
  2
  3 #include "time.h"
  4 #include "datetime.h"
  5
  6 int gettime(TIMETYPE *t)
  7 {
  8 long ti;
  9 struct tm *tm;
  10
  11 time(&ti);
  12 tm=localtime(&ti);
  13 t->hour=tm->tm_hour;
  14 t->min=tm->tm_min;
  15 t->sec=tm->tm_sec;
  16 }
  17
  ----------------------------------------------------------------------
  gettime函数与getdate函数相仿,先用time函数取得以秒计的系统时间,再用localtime函数转换一下时间结构,最后返回当前的时间(不需调整)。
  1.4 编写维护文件makefile-lib,内容如下:
  ----------------------------------------------------------------------
  1 # makefile-lib : 纵横软件制作中心雨亦奇编写, 2001-06-28.
  2
  3 all : my.so
  4
  5 SRC = getdate.c gettime.c
  6
  7 TGT = $(SRC:.c=.o)
  8
  9 $(SRC) : datetime.h
  10 @touch $@
  11
  12 %.o : %.c
  13 cc -c $?
  14
  15 # 动态函数库(my.so)生成
  16 my.so : $(TGT)
  17 cc -shared -o $@ $(TGT)
  18
  ----------------------------------------------------------------------
  编写维护文件的目的,在于方便程序员维护程序,尤其是维护比较大的工程项目。一个素质良好的程序员应该学会熟练地编写维护文件makefile。定义了文件间的依赖关系后,一旦源文件发生变化,仅需make一下,其目标文件维护代码会自动执行,从而自动更新目标文件,减少了许多工作量。注意: 每行维护代码必须以TAB(跳格键)开始,不是的话make时将出错。
  本维护文件第1行是注释行,以#号开头;文件第3行定义所有需要维护的函数库;第5行定义相关源程序文件;第7行定义目标文件;第9-10行说明所有源程序依赖于datetime.h头文件,并有相应维护代码,即touch一下,更新一下源文件的时间;第12-13行定义.o文件依赖于相应的.c文件,并指定了维护代码,即用cc编译一下;第16-17行定义共享库my.so依赖的目标文件,维护代码中用-shared编译选项,以生成动态链接库my.so。
  1.5 运行make -f makefile-lib 命令
  make运行后,动态链接库my.so就产生了,我们就可以在程序中调用了。如果想让系统所有用户都可以使用,则应以root用户登录系统,将这个库拷贝到/lib目录下(命令:cp my.so /lib),或者在/lib目录下建个符号连接即可(命令:ln -s `pwd`/my.so /lib)。
  2、LINUX下动态链接库的使用
  2.1 重要的dlfcn.h头文件
  LINUX下使用动态链接库,源程序需要包含dlfcn.h头文件,此文件定义了调用动态链接库的函数的原型。下面详细说明一下这些函数。
  2.1.1 dlerror
  原型为: const char *dlerror(void);
  当动态链接库操作函数执行失败时,dlerror可以返回出错信息,返回值为NULL时表示操作函数执行成功。
  2.1.2 dlopen
  原型为: void *dlopen (const char *filename, int flag);
  dlopen用于打开指定名字(filename)的动态链接库,并返回操作句柄。
  filename: 如果名字不以/开头,则非绝对路径名,将按下列先后顺序查找该文件。
  (1) 用户环境变量中的LD_LIBRARY值;
  (2) 动态链接缓冲文件/etc/ld.so.cache
  (3) 目录/lib,/usr/lib
  flag表示在什么时候解决未定义的符号(调用)。取值有两个:
  1) RTLD_LAZY : 表明在动态链接库的函数代码执行时解决。
  2) RTLD_NOW : 表明在dlopen返回前就解决所有未定义的符号,一旦未解决,dlopen将返回错误。
  dlopen调用失败时,将返回NULL值,否则返回的是操作句柄。
  2.1.3 dlsym : 取函数执行地址
  原型为: void *dlsym(void *handle, char *symbol);
  dlsym根据动态链接库操作句柄(handle)与符号(symbol),返回符号对应的函数的执行代码地址。由此地址,可以带参数执行相应的函数。
  如程序代码: void (*add)(int x,int y); /* 说明一下要调用的动态函数add */
  add=dlsym("xxx.so","add"); /* 打开xxx.so共享库,取add函数地址 */
  add(89,369); /* 带两个参数89和369调用add函数 */
  2.1.4 dlclose : 关闭动态链接库
  原型为: int dlclose (void *handle);
  dlclose用于关闭指定句柄的动态链接库,只有当此动态链接库的使用计数为0时,才会真正被系统卸载。
  2.2 在程序中使用动态链接库函数
  2.2.1 程序范例
  下面的程序装载了动态链接库my.so,并用getdate,gettime取得当前日期与时间后输出。
  ----------------------------------------------------------------------
  1 /************************************/
  2 /* 文件名称: dy.c */
  3 /* 功能描述: 动态链接库应用示范程序 */
  4 /* 程序编写: 纵横软件制作中心雨亦奇 */
  5 /* 编写时间: 2001-06-28 */
  6 /************************************/
  7
  8 #include "stdio.h" /* 包含标准输入输出文件 */
  9
  10 #include
【责编:admin】

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