动态库(.so)

出自Linux Wiki

Linux中的.so文件类似于Windows中的DLL，是动态链接库，也有人译作共享库（因so的全称为Shared Object）。当多个程序使用同一个动态链接库时，既能节约可执行文件的大小，也能减少运行时的内存占用。^[1]

对于用户而言，经常遇到的问题是某些应用程序找不到其需要的.so文件：

error while loading shared libraries: ...: cannot open shared object file: No such file or directory

本文将主要围绕该问题展开，介绍so文件存放位置、版本命名方案等。欢迎补充其它信息。

存放位置

Linux中绝大多数.so文件都存放在/lib、/usr/lib/（见Linux目录结构），对于64位和32位共存的系统，32位的动态库可能会放在/lib32、/usr/lib32，完整的动态库存放路径列表可通过/etc/ld.so.conf文件配置。（如果修改了配置，需要用 /sbin/ldconfig 命令更新缓存）

应注意动态库搜寻路径并不包括当前文件夹，所以当即使可执行文件和其所需的so文件在同一文件夹，也会出现找不到so的问题，如

./chrome: error while loading shared libraries: libnss3.so.1d: cannot open shared object file: No such file or directory

此时可用LD_LIBRARY_PATH环境变量做临时设置，如：

LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH ./chrome

也有些so文件是在程序执行时临时加载的（如插件），它们的路径就比较灵活，只要可执行文件能找到它就行了。

程序链接的动态库

一个可执行文件链接了哪些动态库呢？在遇到“error while loading shared libraries”时，我们难免会对此产生好奇。

查看该信息的方法是通过ldd，如

$ ldd chrome
   linux-vdso.so.1 =>  (0x00007fff52dff000)
   libX11.so.6 => /usr/lib/libX11.so.6 (0x00007f0caebe4000)
   libdl.so.2 => /lib/libdl.so.2 (0x00007f0cae9e0000)
   libXrender.so.1 => /usr/lib/libXrender.so.1 (0x00007f0cae7d6000)
   libXss.so.1 => /usr/lib/libXss.so.1 (0x00007f0cae5d3000)
   libXext.so.6 => /usr/lib/libXext.so.6 (0x00007f0cae3c1000)
   librt.so.1 => /lib/librt.so.1 (0x00007f0cae1b9000)
   ....（略）

要想看系统还没找到的动态库，可以借用grep：

$ldd chrome | grep 'not found'
  libnss3.so.1d => not found
   libnssutil3.so.1d => not found
   libsmime3.so.1d => not found
   libplc4.so.0d => not found
   libnspr4.so.0d => not found

版本

动态库的版本总是个问题，如果编译时链接的库和执行时提供的不一样，难免会导致程序的执行发生诡异的错误。为解决此问题，Linux系列的做法是这样的：

首先，每个so文件有一个文件名，如libABC.so.x.y.z，这里ABC是库名称，x.y.z是文件的版本号，一般来说：^[2]

• 第一位x表示了兼容性，x不一样的so文件是不能兼容的。
• 第二位y的变化表示可能引入了新的特性（Feature），但总的来讲还是兼容的。
• 第三位z的变化一般表示仅是修正了Bug。
• 并非所有.so文件都遵循此规则，但其应用确实很普遍。

在系统中，会存在一些符号链接， 如^[3]：

libpam.so -> libpam.so.0.83.0
libpam.so.0 -> libpam.so.0.83.0

其中第一个主要在使用该库开发其它程序时使用，比如gcc想连接PAM库，直接连libpam.so就行了，不必在链接时给出它的具体版本。第二个则主要用在运行时，因为前面说了第一位版本一样的库是互相兼容的，所以程序运行时只要试图连接libpam.so.0就够了，不必在意其具体的版本。ldconfig可以自动生成这些链接。

那么编译程序时gcc在链接一个so文件（如libpam.so）时，如何知道该程序运行时链接哪个文件呢（上例中是libpam.so.0）？原来产生so文件时，可以指定一个soname，一般形如libABC.so.x。^[4]人们编译可执行文件时，如果链接了某个so，存在可执行文件里的.so文件名并不是其全名，而是这个soname。比如上例中，这个soname就是libpam.so.0。回头看一下上节ldd的结果，可以印证这一现象。

有时还会看到形如libABCn.so，即版本号出现在.so前面的库文件，如libXaw6.so。此类文件一般是为开发者着想，比如GTK+ 3已经推出，但很多开发者还是想用GTK+ 2开发软件。由于编译时只连接无版本号的.so文件，就只有把版本号放在.so前面了。

参考资料

1. ↑ How To Write Shared Libraries
2. ↑ ChinaUnix.net: Linux so文件命名规则的讨论
3. ↑ LSB-Spec邮件列表中的一封信：Shared Libraries and naming conventions
4. ↑ Static, Shared Dynamic and Loadable Linux Libraries