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在現(xiàn)今的軟件開發(fā)中，代碼的復(fù)雜度與日俱增，涉及的代碼庫數(shù)量也越來越多，這使得代碼的維護(hù)與管理變得更為復(fù)雜。而動(dòng)態(tài)鏈接技術(shù)能夠?yàn)榇a的開發(fā)與維護(hù)提供一定的便利，讓不同的代碼庫能夠相互通信與依賴。本文將介紹Linux動(dòng)態(tài)鏈接的相關(guān)知識(shí)，以及如何更好地管理代碼依賴性。
一、什么是 Linux 動(dòng)態(tài)鏈接？
簡單來說，動(dòng)態(tài)鏈接就是在運(yùn)行時(shí)將程序需要的庫文件動(dòng)態(tài)加載到內(nèi)存中，而不是在編譯時(shí)將相應(yīng)的庫文件鏈接到程序中。這樣做的好處是：
1. 減少程序文件的體積；
2. 提高代碼的復(fù)用性和可維護(hù)性；
3. 使得程序的更新更為便捷；
4. 彌補(bǔ)靜態(tài)鏈接的局限性（例如C++代碼中涉及到的一些RTTI操作，需要在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接相關(guān)的庫文件）。
以之前常說的C/C++為例，靜態(tài)鏈接時(shí)編譯器會(huì)將庫文件的代碼完整地打包在程序中，而動(dòng)態(tài)鏈接則將庫文件作為獨(dú)立的文件存在，運(yùn)行時(shí)才被加載到內(nèi)存中。
二、動(dòng)態(tài)鏈接的實(shí)現(xiàn)機(jī)制
動(dòng)態(tài)鏈接的實(shí)現(xiàn)是通過“動(dòng)態(tài)鏈接器”來完成，這個(gè)鏈接器可以根據(jù)程序運(yùn)行時(shí)的需要?jiǎng)討B(tài)地加載所需要的庫文件，并將其鏈接到程序中。動(dòng)態(tài)鏈接器出現(xiàn)在程序空間中的形式為動(dòng)態(tài)鏈接庫（Dynamic Link Library，簡稱DLL）。
動(dòng)態(tài)鏈接庫：
1. 是一個(gè)可執(zhí)行的文件，實(shí)際上也是一個(gè)Object文件；
2. 包含了一組函數(shù)（有時(shí)成為模塊）；
3. 在運(yùn)行時(shí)才被加載到主程序中；
4. 提供動(dòng)態(tài)鏈接和動(dòng)態(tài)裝載服務(wù)。
其中有兩個(gè)比較重要的概念：PLT（Procedure Linkage Table）和 GOT（Global Offset Table）。
PLT 表掛在 Process 的內(nèi)存空間中，其中每個(gè) Table Entry 都指向一個(gè)樁函數(shù)。這個(gè)樁函數(shù)的作用是計(jì)算出真正的函數(shù)地址，并保存到 GOT 表中。在之一次發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，由于 GOT 表中的地址為空，此時(shí)程序會(huì)跳轉(zhuǎn)至 PLT 表中的樁函數(shù)，樁函數(shù)將獲取真正的函數(shù)地址，并將其保存到 GOT 表中。這個(gè)真正的函數(shù)地址就是被動(dòng)態(tài)鏈接器解析到的地址，最終程序會(huì)跳轉(zhuǎn)到這個(gè)地址上去執(zhí)行對(duì)應(yīng)的函數(shù)。
三、如何管理代碼依賴性
1. 確定庫文件的位置
在Linux中，庫文件的位置默認(rèn)情況下為/lib和/usr/lib。但是在實(shí)際開發(fā)中，當(dāng)你需要使用自己編寫的庫時(shí)，需要將其安裝到特定的目錄中，并在程序中指定庫文件的位置。你可以使用LD_LIBRARY_PATH環(huán)境變量來指定庫文件的路徑，環(huán)境變量中的路徑是按照先后順序來加載的。
2. 確定庫文件名
針對(duì)動(dòng)態(tài)鏈接的庫文件，必須遵循一定的命名規(guī)范，遵循這個(gè)規(guī)范將可以有效的辨別其是否為動(dòng)態(tài)鏈接庫。
以Linux下動(dòng)態(tài)鏈接庫的命名規(guī)范為例：庫文件的名字以lib開頭，緊接著是庫的名稱，然后是庫的版本號(hào)。例如：libz.so.1.2.8。
其中的z是庫的名稱，.so表示Shared Object庫的格式，而.1.2.8則是庫的版本號(hào)。你可以使用ls -l /lib/libc*命令查看所有l(wèi)ibc庫文件的版本號(hào)。
3. Makefile文件的編寫
在開發(fā)過程中，我們經(jīng)常使用Makefile工具來方便地管理代碼的編譯和構(gòu)建。而針對(duì)動(dòng)態(tài)庫的編譯時(shí)需要特別注意以下幾點(diǎn)：
1）在Makefile文件中指定編譯時(shí)的選項(xiàng)（例如 -largument）；
2）在程序中通過指定庫的名稱與版本號(hào)進(jìn)行鏈接，例如 gcc mn.c -lz.1.2.8。
如果你需要將自己編寫的庫文件作為靜態(tài)庫或者動(dòng)態(tài)庫來使用，就需要將其打包成一個(gè)二進(jìn)制文件。這是比較簡單的，可以使用一些工具來實(shí)現(xiàn)，例如ar和ld。其中ar主要用來將目標(biāo)文件打包成一個(gè)包含庫文件信息的文件，而ld則用來將庫文件鏈接到程序中。
四、
動(dòng)態(tài)鏈接技術(shù)是一種相對(duì)于靜態(tài)鏈接更加靈活和高效的鏈接方式，在代碼開發(fā)和維護(hù)中提供了更多的便利性。但是，管理代碼依賴性的過程也是需要仔細(xì)考慮和規(guī)劃的。通過本文的介紹，希望能夠?qū)inux動(dòng)態(tài)鏈接與代碼依賴性的管理有更為全面的了解。
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在dlopen（）函數(shù)以指定模式打開如源指定的動(dòng)態(tài)鏈接庫文件，并返回一個(gè)句柄給dlsym（）的調(diào)用進(jìn)程。使用dlclose（）來卸載打開的庫。
當(dāng)庫被裝入后，可以把 dlopen() 返回的句柄作為給 dlsym() 的之一個(gè)參數(shù)，以獲得符號(hào)在渣擾態(tài)庫中的地址。使用這個(gè)地址，就可以獲得庫中特定函數(shù)的指針，并且調(diào)李梁用裝載庫中的相應(yīng)函數(shù)。
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文章題目：Linux動(dòng)態(tài)鏈接：如何更好地管理代碼依賴性？(linux中動(dòng)態(tài)鏈接)
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