Linux 中的共享对象 (so) 文件名如何工作

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简介

Linux 是一个开源操作系统，它为用户提供了广泛的功能。Linux 的一个重要方面是使用共享对象 (so) 文件。共享对象是 Linux 程序用来在不同进程之间共享代码和数据的文件。在本文中，我们将讨论共享对象文件名在 Linux 中的工作原理，并提供示例来说明这些概念。

什么是共享对象 (so) 文件？

共享对象是一种文件类型，其中包含可以在 Linux 中多个进程之间共享的代码和数据。它们类似于 Windows 系统中的动态链接库 (DLL)。当 Linux 程序需要使用共享对象时，它会将其加载到内存中并使用文件中包含的代码和数据。

共享对象用于减小可执行文件的大小并减少运行程序所需的内存量。它们还提供了一种在不同程序之间共享代码和数据的方法，从而实现更有效和模块化的编程。

共享对象文件名的工作原理

Linux 中的共享对象文件名遵循特定的命名约定，用于识别文件及其内容。文件名由几个部分组成，每个部分都提供有关文件的信息。

共享对象文件名的命名约定如下：

lib<name>.so.<major version>.<minor version>

文件名的各个部分为：

• lib − 此前缀表示该文件是共享库。

• <name> − 这是库的名称。它通常是一个简短的描述性名称，用于识别库的目的。

• .so − 此后缀表示该文件是共享对象。

• <major version> − 此数字表示库的主版本号。主版本号的更改表示库的 API 或 ABI 的重大更改。

• <minor version> − 此数字表示库的次版本号。次版本号的更改表示库的 API 或 ABI 的细微更改。

共享对象文件名的示例

让我们来看一些共享对象文件名的示例，以了解它们是如何工作的。

libcrypto.so.1.1

此文件名表示该文件是一个名为“crypto”的共享库。主版本号为 1，次版本号为 1。这表示这是库的第一个主版本，并且 API 或 ABI 有一些细微的更改。

libssl.so.1.1

此文件名表示该文件是一个名为“ssl”的共享库。主版本号为 1，次版本号为 1。这表示这是库的第一个主版本，并且 API 或 ABI 有一些细微的更改。

libX11.so.6

此文件名表示该文件是一个名为“X11”的共享库。主版本号为 6，次版本号为 0。这表示这是库的第六个主版本，并且 API 或 ABI 没有发生任何细微的更改。

libgtk-3.so.0

此文件名表示该文件是一个名为“gtk-3”的共享库。主版本号为 0，次版本号为 0。这表示这是库的第一个主版本，并且 API 或 ABI 没有发生任何细微的更改。

共享对象文件是如何找到的

共享对象在运行时由动态链接器搜索并加载。动态链接器负责解析符号并将共享对象与程序的其余部分链接起来。

动态链接器在几个目录中搜索共享对象，包括：

• /lib

• /usr

• /usr/local/lib

• LD_LIBRARY_PATH 环境变量中列出的目录

当编译程序时，它会包含一个它需要运行的共享对象依赖项列表。当程序执行时，动态链接器会在上面列出的目录中搜索这些依赖项。如果找到所需的共享对象，它会将其加载到内存中并将其与程序链接起来。

如果找不到所需的共享对象，则程序将无法运行，并且会显示错误消息。要解决此问题，您可以安装缺少的共享对象或将包含缺少的共享对象的目录添加到 LD_LIBRARY_PATH 环境变量中。

共享对象的优势

与静态库相比，共享对象提供了几个优势，包括：

• 减少内存使用 − 共享对象仅在需要时加载到内存中，从而减少了运行程序所需的内存量。

• 动态链接 − 共享对象允许程序在运行时链接库，使它们能够适应环境的变化，并且仅在需要时加载库。

• 代码可重用性 − 共享对象允许开发人员在不同的程序中重用代码，从而减少开发时间并提高代码的可维护性。

• 更快的程序启动 − 共享对象仅在需要时加载，从而减少了程序启动时间并提高了程序性能。

主版本号与次版本号

共享对象文件名中的主版本号和次版本号提供有关库与其他程序兼容性的信息。主版本号的更改表示库的 API 或 ABI 的重大更改。使用旧版本库的程序可能与新版本不兼容。

次版本号的更改表示库的 API 或 ABI 的细微更改。使用旧版本库的程序应该仍然与新版本兼容，但可能无法利用库中的新功能或改进。

管理共享对象

管理 Linux 中的共享对象可能具有挑战性，尤其是在处理库之间的依赖关系时。以下是在 Linux 中管理共享对象的一些技巧：

• 使用包管理器 − 大多数 Linux 发行版都带有所需包管理器，允许您安装和管理共享对象及其依赖项。使用包管理器可以帮助确保您的系统是最新的，并且您拥有所有必要的依赖项。

• 避免修改系统目录 − 修改 /lib 和 /usr 等系统目录会导致动态链接器出现问题，并可能破坏其他程序。相反，将共享对象安装到 /usr/local/lib 或您的主目录等目录中。

• 使用符号链接 − 如果您有多个版本的共享对象，您可以使用符号链接指向当前版本。这可以帮助确保依赖共享对象的程序即使版本号更改也能找到它。

• 检查 LD_LIBRARY_PATH − 如果您遇到缺少共享对象的问题，请检查 LD_LIBRARY_PATH 环境变量，以确保它包含包含所需共享对象的目录。

结论

共享对象是 Linux 操作系统的重要组成部分。它们允许程序在进程之间共享代码和数据，从而减小可执行文件的大小并减少运行程序所需的内存量。Linux 中的共享对象文件名遵循特定的命名约定，该约定提供有关文件内容的信息，包括库的名称、主版本号和次版本号以及文件类型。动态链接器在运行时在几个目录中搜索共享对象，包括 /lib、/usr 和 LD_LIBRARY_PATH 环境变量中列出的目录。了解共享对象文件名的工作原理对于高效地开发和运行 Linux 程序至关重要。