在开发中，动态链接库（DLL）和共享对象（Shared Object）.so文件的使用成为提升程序灵活性和重用性的关键手段。如下相关工具，GNU Libtool: 一种用于创建可移植共享库的工具。Dynamic Linker: 关于动态链接器的更多信息。CMake: 一个跨平台的构建系统，简化了共享库的管理和构建。无论是提升程序的模块化程度，还是优化资源使用，动态链接都是一种强大的技术手段。

库概念的由来

比如项目合作时，你不可能直接把源代码给别人，那样别人就可以自己开发，因为源代码就是你的核心技术。理论上不应该卖给别人源代码，而应该是程序，这样你可以根据别人有什么需求，进行改进或添加什么功能模块等，即改一次就可以收费一次，达成一个长期合作。

问题是给到客户的程序，应该是什么呢？ 首先当然可以是可执行程序，不过这不是库讨论的范围

对于库，即两种文件：(1)生成的库  (2)头文件
这样把生成的库和头文件给客户也能够使用，只是他不知道里面具体怎么实现的。这样二者才能维持一个长期的合作。头文件对应的.c文件都被打包到了静态库和动态库里面了。

动态库

一种可执行代码模块，允许多个程序共享相同的库文件，从而减少内存使用和磁盘空间占用。在Linux系统中，这类文件通常以.so为后缀名，而在Windows系统中则为.dll。使用动态库可以(1)节省内存和磁盘空间：多个程序可以同时使用同一个动态库实例。(2)简化更新：编译更新动态库后，所有使用该库的程序都自动获得更新后的功能。(3)动态加载：程序可以在运行时选择性地加载，从而实现模块化设计和延迟加载，提升启动性能。

动态库创建

假设要创建一个简单的库，包含一个打印“Hello, World!”的函数。

编写一个动态库的源代码   mylib.cpp

#include <iostream>

/*
    使用 extern "C" 指定函数采用C语言的调用约定
    以避免C++函数名修饰带来的问题
*/

extern "C" {
    void hello() {
        std::cout << "Hello from shared library!" << std::endl;
    }
}

编译动态库

g++ -fPIC -shared -o libmylib.so mylib.cpp

(-fPIC：生成与位置无关的代码（Position-Independent Code）创建动态库的必需选项。

-shared：指示编译器生成动态库(共享库)。 -o：指定输出文件名为 libmylib.so。)

动态库调用

编写一个主程序    main.cpp

#include <iostream>
#include <dlfcn.h>

typedef void (*HelloFunc)();


int main() {    
    // 动态加载共享库    
    void* handle = dlopen("./libmylib.so", RTLD_LAZY);    
    if (!handle) {        
        std::cerr << "Cannot open library: " << dlerror() << std::endl;        
        return 1;    
    }

    // 清除之前的错误    
    dlerror();

    // 获取函数指针    
    HelloFunc hello = (HelloFunc) dlsym(handle, "hello");    

    const char* dlsym_error = dlerror();    
    if (dlsym_error) {        
        std::cerr << "Cannot load symbol 'hello': " << dlsym_error << std::endl;                            
        dlclose(handle);        
        return 1;    
    }

    // 调用函数    
    hello();

    // 关闭共享库   
    dlclose(handle);

    return 0;
}

编译

g++ -o main main.cpp -ldl

(-ldl：链接动态加载库（libdl），以使用 dlopen、dlsym 和 dlclose 函数。)

运行程序确保共享库 libmylib.so 位于程序的可访问路径下，然后运行编译后的可执行文件：

./main

//如果一切正常，输出 Hello from shared library!。

dlopen 函数用于动态加载共享库。第一个参数是共享库的路径，第二个参数指定加载模式。常用的加载模式有：RTLD_LAZY：延迟解析未定义的符号，直到真正需要时再解析。RTLD_NOW：立即解析所有未定义的符号。如果无法解析所有符号，则 dlopen 失败。dlsym 函数用于从共享库中获取符号（函数或变量）的地址。该函数返回一个 void* 指针，需要进行强制类型转换以调用实际的函数。

dlclose 函数用于关闭共享库，释放相关资源。程序退出时系统会自动关闭所有打开的共享库，但手动调用 dlclose 有助于及时释放资源，减少内存占用。

找不到动态库的问题

如果在运行程序时出现错误 Cannot open library: ...，需要确保共享库路径正确，并且库文件具有可执行权限。使用以下命令检查库文件权限：

ls -l libmylib.so

权限不足的话，增加执行权限

chmod +x libmylib.so

确保共享库路径包含在环境变量 LD_LIBRARY_PATH 中

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/path/to/your/library

使用经验：(符号解析失败：如果 dlsym 失败，通常是因为函数名错误或符号不可见。检查共享库代码，确保函数名正确，并使用 extern "C" 指定C语言调用约定。)

在工程中，分步骤制作动态库 (gcc)

.
├── include
│   └── head.h
├── lib
├── main.c
└── src
    ├── a.c
    ├── b.c
    ├── c.c
    └── d.c

编译和位置无关的目标文件

gcc -fPIC -c *c -I ../include

编译打包动态库，并移动到lib目录下

gcc -shared -o libMylibs.so *o -Iinclude
mv libMylibs.so ../lib

应用程序编译使用动态库的方法

gcc main.c lib/libMylibs.so -o myapp -Iinclude

gcc main.c -L lib -l Mylibs -o myapp -Iinclude

 开发经验：

动态链接器搜索某一个动态库时，在它内部有一个默认的搜索顺序，按照优先级从高到低的顺序分别是：
1.可执行文件内部的 DT_RPATH 段
2.系统的环境变量 LD_LIBRARY_PATH
3.系统动态库的缓存文件 /etc/ld.so.cache
4.存储动态库 / 静态库的系统目录 /lib/, /usr/lib 等
按照以上四个顺序，依次搜索，找到之后结束遍历，最终还是没找到，动态连接器就会提示动态库找不到的错误信息。

解决方案：

Linux 静态库和动态库 | 爱编程的大丙

总结：

分步骤编译有几个优势：

增量编译：如果有多个源文件，单独编译可以减少重复编译的时间。修改一个文件后，只需重新编译这个文件，而不需要重新编译所有文件。
模块化：分步骤编译可以帮助组织代码，使项目更加模块化和易于管理。
调试：生成对象文件后，可以更容易进行分析和调试。
依赖管理：在大型项目中，使用 Makefile 或其他构建系统可以更好地管理依赖关系。

(对于简单项目，一步到位是可以的；但在复杂项目中，分步骤更灵活和高效)

32位系统的内存分配如下：

关于静态库

在工程中，分步骤制作

.
├── include
│   └── head.h
├── lib
├── main.c
└── src
    ├── a.c
    ├── b.c
    ├── c.c
    └── d.c

首先编译目标文件

gcc *.c -c -I ../include

因为静态库是和位置有关的，打包成静态文件（.a文件），并移动到lib目录下

ar rcs libMylibs.a *.o
mv libMylibs.a ../lib

静态库调用的两种方法

//方式一
gcc main.c -Iinclude -L lib -l Mylibs -o myapp

//方式二
gcc main.c -I ./include lib/libMylibs.a  -o myapp

-I参数： 指定头文所在的文件夹名，文件夹名可以和参数贴着写在一起
-L参数：指定静态库的文件夹名
-l参数： 指定静态库的名字，但名字要掐头去尾，原静态库名字为libMylibs.a，在指定-l参数值的时候为：-l Mylibs
-o参数：输出编译之后可执行文件的名字