程序運行時，是如何找到動態庫的

這篇文章主要介紹“程序運行時，是如何找到動態庫的”，在日常操作中，相信很多人在程序運行時，是如何找到動態庫的問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”程序運行時，是如何找到動態庫的”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

我們隨便開發一個C/C++程序，都很大程度不可避免的需要用到動態庫：

// 來源：公眾號【編程珠璣】 #include <stdio.h> int main() {     printf("hello，編程珠璣\n");     return 0; }

編譯并查看使用到的動態庫：

$ gcc -o main main.c $ ldd main     linux-vdso.so.1 (0x00007ffdf8fdf000)     libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f1f8535e000)     /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f1f85951000)

從ldd命令的結果我們可以看到main程序依賴了哪些動態庫，并且在哪個路徑。那么你有沒有想過，動態庫的路徑是怎么找到的，查找順序又是怎樣的呢?

準備動態庫

在此之前如果你還沒有對動態庫有一個基本的了解的話，建議你閱讀《淺談靜態庫和動態庫》或其他相關資料。為了說明后面的問題，這里我們先創建一個簡單的動態庫，你也可以參考《手把手教你制作動態庫》：

// test.c //來源：公眾號【編程珠璣】 #include <stdio.h> #include "test.h" #include "test1.h" void test() {     printf("I am test；hello，編程珠璣\n");     test1(); }  // test.h void test();   //test1.c #include <stdio.h> #include "test1.h" void test1() {     printf("test1,needed by test\n"); } // test1.h void test1();

分別制作動態庫libtest.so和libtest1.so，這在后面的示例中會用到：

$ gcc test1.c -fPIC -shared -o libtest1.so $ gcc test.c -fPIC -shared -o libtest.so -L. -ltest1

這樣你在當前目錄下就會看到有一個libtest.so和libtest1.so文件生成了，其中litest.so依賴libtest.so

注意，由于libtest.so依賴libtest1.so，這里用-L指定了要鏈接的test1的路徑，因此我們看到：

$ ldd libtest.so     linux-vdso.so.1 (0x00007ffd1bbca000)     libtest1.so => not found     libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f9f1d0ae000)     /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f9f1d6a1000)

從這里可以看出libtest是依賴libtest1庫的，但是特別注意到，libtest1.so指向的是not  found，這會有什么影響嗎?我們后面就會看到。

鏈接時查找路徑

我們都知道，在編譯成可執行文件前，鏈接器鏈接動態庫也是需要查找動態庫路徑的，否則怎么鏈接上指定的動態庫呢?那么這個順序又是怎樣的呢?

首先會查找的會是編譯時鏈接的路徑。修改前面的main.c，讓它調用libtest.so中的test函數：

// 來源：公眾號【編程珠璣】 #include <stdio.h> #include "test.h" int main() {     test(); // 調用libtest.so中的test函數     return 0; }

編譯鏈接：

$ gcc -o main main.c -I ./ -L./ -ltest -ltest1

完美編譯過。除此之外，如果我們把libtest.so和libtest1.so都移到/usr/lib下面，我們發現，即便不用-L也能編譯過了:

$ gcc -o main main.c -I ./  -ltest -ltest1

這里需要說明的是，我們通過-L./來指定搜索庫的路徑，由于libtest.so依賴libtest1.so，因此在編譯鏈接時，也需要鏈接上test1。

小結

從上面的內容可以看到，在鏈接時，我們通過-L參數搜索要鏈接的庫路徑，但是這個路徑信息不會寫到ELF文件中，因此你會通過ldd命令看到not  found，而通過-rpath可以指定鏈接時的搜索路徑，這個信息會寫入到ELF文件中，最終看到的結果是，由于libtest.so依賴libtest1.so，所以其他程序依賴libtest.so時，會自動從寫入ELF的rpath中搜索它依賴的其他庫，因此只需要鏈接libtest即可，例如：

在制作庫libtest1.so時，加上-rpath-link選項：

$ gcc test.c -fPIC -shared -o libtest.so -L. -ltest1 -Wl,-rpath-link $(pwd)

在編譯main的時候，就不需要特意指定鏈接libtest1.so

$ gcc -o main main.c -L ./ -ltest

只需要鏈接libtest.so，其依賴的libtest1.so也鏈接進來了。

當然了，如果-L指定的路徑沒有呢,它還會去查找其他地方，否則依賴的系統庫怎么找到呢?總結大致順序如下：

• -L指定鏈接路徑

• 對于依賴庫中依賴的搜索順序通過-rpath-link或-rpath選項查找(后面會提到)

• gcc默認鏈接路徑(gcc --print-search-dir | grep libraries 查看)

• 鏈接器配置的查找路徑(ld -verbose | grep SEARCH_DIR查看)

針對具體的系統或鏈接器，可能有些差異，但是大致如此。

運行時查找路徑

雖然前面編譯成功了，但是我們運行看看，發現運行失敗了。

$ ./main ./main: error while loading shared libraries: libtest.so: cannot open shared object file: No such file or directory

其實我們用ldd命令看一下也能看到：

linux-vdso.so.1 (0x00007ffcd566e000)     libtest.so => not found     libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f356d1f6000)     /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f356d7e9000)

LD_PRELOAD環境變量

這個環境變量在介紹《性能優化-使用高效內存分配器》中的時候，也有提到，用來做測試非常方便，同樣的，這種方式也最好僅僅只是用于測試，因為它的優先級非常高，并且影響全局。使用也很簡單：

$ export LD_PRELOAD=./libtest.so $ ./main

為了避免影響后面的驗證，這里取消設置該環境變量：

unset LD_PREALOD

查找rpath路徑

上面的情況是找不到動態庫，那么它首先會去rpath指定路徑去查找，這需要在編譯時指定：

$ gcc test.c -fPIC -shared -o libtest.so -L. -ltest1 -Wl,-rpath $(pwd) $ gcc -o main main.c -L . -ltest -Wl,-rpath $(pwd) $ ./main I am test；hello，編程珠璣 test1,needed by test

也就是說，如果我們編譯時指定了路徑，就可以找到了，但是這些信息被寫入到了ELF文件中。

LD_LIBRARY_PATH環境變量

另外也可以通過這個環境變量來設置要搜索庫的路徑。

$ gcc -o main main.c -L . -ltest $ export LD_LIBRARY_PATH=./ $ ./main

這樣運行也是沒有問題的。

同樣，為了避免對后面測試產生影響，取消設置該環境變量：

unset LD_LIBRARY_PATH

/etc/ld.so.conf中的路徑

我的機器上這個文件的內容如下：

$ cat /etc/ld.so.conf include /etc/ld.so.conf.d/*.conf $ ls /etc/ld.so.conf.d/ fakeroot-x86_64-linux-gnu.conf  libc.conf  x86_64-linux-gnu.conf

所以它實際指的是/etc/ld.so.conf.d/目錄下所有conf路徑包含路徑，打開其中一個libc.conf，它里面包含的路徑為：

$ /usr/local/lib

既然如此，我們把前面的libtest.so復制到該目錄下(可能需要sudo權限)：

$ sudo cp libtest.so /usr/local/lib $ sudo ldconfig $ ./main I am test；hello，編程珠璣 test1,needed by test

注意，這里拷貝完成后，需要執行ldconfig，它會更新相應的共享庫，以便可執行程序能夠找到。實際上，執行完成后，你確實就能在/etc/ld.so.cache文件中找到：

$ grep -a libtest.so /etc/ld.so.cache

同樣，為了影響后面測試，記得刪除：

rm /usr/local/lib/libtest.so

實際上這里是先從/etc/ld.so.cache中的路徑查找，然后再從ld.so.conf的路徑中查找。后面我們可以通過命令看到。

/usr/lib，/lib/

當然了，如果以上路徑都沒有，最終還會在lib或/usr/lib下找，為了驗證，我們將庫拷貝到/lib目錄下

$ cp libtest.so /lib $ ./main I am test；hello，編程珠璣 test1,needed by test

同樣能正常運行。

小結

小結一下，動態庫的搜索順序如下：

• LD_PRELOAD環境變量指定庫路徑

• -rpath鏈接時指定路徑

• LD_LIBRARY_PATH環境變量設置路徑

• /etc/ld.so.conf配置文件指定路徑

• 默認共享庫路徑，/usr/lib，lib

以上這些查找路徑你很容易來驗證它們的優先級，簡單的做法就是這幾個位置分別放置同名不同作用的庫，來看看它到底先使用哪個路徑下的庫，可自行嘗試。

LD_DEBUG

這個環境通常用來調試。例如，查看整個裝載過程：

$ LD_DEBUG=files ./main

或者查看依賴的庫的查找過程：

$ LD_DEBUG=libs ./main       3557:    find library=libtest.so [0]; searching       3557:     search cache=/etc/ld.so.cache       3557:      trying file=/usr/local/lib/libtest.so

另外還可以顯示符號的查找過程：

$ LD_DEBUG=symbols ./main

到此，關于“程序運行時，是如何找到動態庫的”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！