linux下so动态库一些不为人知的秘密

linux 下有动态库和静态库，动态库以.so为扩展名，静态库以.a为扩展名。二者都使用广泛。本文主要讲动态库方面知识。

   

   基本上每一个linux 程序都至少会有一个动态库，查看某个程序使用了那些动态库，使用 ldd命令查看 

 # ldd /bin/ls
 linux-vdso.so.1 => (0x00007fff597ff000)
 libselinux.so.1 => /lib64/libselinux.so.1 (0x00000036c2e00000)
 librt.so.1 => /lib64/librt.so.1 (0x00000036c2200000)
 libcap.so.2 => /lib64/libcap.so.2 (0x00000036c4a00000)
 libacl.so.1 => /lib64/libacl.so.1 (0x00000036d0600000)
 libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00000036c1200000)
 libdl.so.2 => /lib64/libdl.so.2 (0x00000036c1600000)
 /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00000036c0e00000)
 libpthread.so.0 => /lib64/libpthread.so.0 (0x00000036c1a00000)
 libattr.so.1 => /lib64/libattr.so.1 (0x00000036cf600000)

   这么多so，是的。使用ldd显示的so，并不是所有so都是需要使用的，下面举个例子

main.cpp

 #include <stdio.h>
 #include <iostream>
 #include <string>
 using namespace std;

 int main ()
 {
    cout << "test" << endl;
    return 0;
 }

   使用缺省参数编译结果

 # g++ -o demo main.cpp
 # ldd demo
     linux-vdso.so.1 => (0x00007fffcd1ff000)
         libstdc++.so.6 => /usr/lib64/libstdc++.so.6 (0x00007f4d02f69000)
         libm.so.6 => /lib64/libm.so.6 (0x00000036c1e00000)
         libgcc_s.so.1 => /lib64/libgcc_s.so.1 (0x00000036c7e00000)
         libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00000036c1200000)
         /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00000036c0e00000)

   如果我链接一些so，但是程序并不用到这些so，又是什么情况呢，下面我加入链接压缩库，数学库，线程库

 # g++ -o demo -lz -lm -lrt main.cpp
 # ldd demo
         linux-vdso.so.1 => (0x00007fff0f7fc000)
         libz.so.1 => /lib64/libz.so.1 (0x00000036c2600000)
         librt.so.1 => /lib64/librt.so.1 (0x00000036c2200000)
         libstdc++.so.6 => /usr/lib64/libstdc++.so.6 (0x00007ff6ab70d000)
         libm.so.6 => /lib64/libm.so.6 (0x00000036c1e00000)
         libgcc_s.so.1 => /lib64/libgcc_s.so.1 (0x00000036c7e00000)
         libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00000036c1200000)
         libpthread.so.0 => /lib64/libpthread.so.0 (0x00000036c1a00000)
         /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00000036c0e00000)

  看看，虽然没有用到，但是一样有链接进来，那看看程序启动时候有没有去加载它们呢

 # strace ./demo
     execve("./demo", ["./demo"], [/* 30 vars */]) = 0
     ... = 0
     open("/lib64/libz.so.1", O_RDONLY) = 3
     ...
     close(3) = 0
     open("/lib64/librt.so.1", O_RDONLY) = 3
     ...
     close(3) = 0
     open("/usr/lib64/libstdc++.so.6", O_RDONLY) = 3
     ...
     close(3) = 0
     open("/lib64/libm.so.6", O_RDONLY) = 3
     ...
     close(3) = 0
     open("/lib64/libgcc_s.so.1", O_RDONLY) = 3
     ...
     close(3) = 0
     open("/lib64/libc.so.6", O_RDONLY) = 3
     ...
     close(3) = 0
     open("/lib64/libpthread.so.0", O_RDONLY) = 3
     ...
     close(3) = 0
     ...

  看，有加载，所以必定会影响进程启动速度，所以我们最后不要把无用的so编译进来，这里会有什么影响呢？

   大家知不知道linux从程序（program或对象）变成进程（process或进程），要经过哪些步骤呢，这里如果详细的说，估计要另开一篇文章。简单的说分三步：

    1、fork进程，在内核创建进程相关内核项，加载进程可执行文件；

    2、查找依赖的so，一一加载映射虚拟地址

    3、初始化程序变量。

  可以看到，第二步中dll依赖越多，进程启动越慢，并且发布程序的时候，这些链接但没有使用的so，同样要一起跟着发布，否则进程启动时候，会失败，找不到对应的so。所以我们不能像上面那样，把一些毫无意义的so链接进来，浪费资源。但是开发人员写makefile 一般有没有那么细心，图省事方便，那么有什么好的办法呢。继续看下去，下面会给你解决方法。

  先 使用 ldd -u demo 查看不需要链接的so，看下面，一面了然，无用的so全部暴露出来了吧

 # ldd -u demo
 Unused direct dependencies:
         /lib64/libz.so.1
         /lib64/librt.so.1
         /lib64/libm.so.6
         /lib64/libgcc_s.so.1

  使用  - Wl , - - as - needed 编译选项

 # g++ -Wl,--as-needed -o demo -lz -lm -lrt main.cpp
 # ldd demo
         linux-vdso.so.1 => (0x00007fffebfff000)
         libstdc++.so.6 => /usr/lib64/libstdc++.so.6 (0x00007ff665c05000)
         libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00000036c1200000)
         libm.so.6 => /lib64/libm.so.6 (0x00000036c1e00000)
         /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00000036c0e00000)
         libgcc_s.so.1 => /lib64/libgcc_s.so.1 (0x00000036c7e00000)
 # ldd -u demo
 Unused direct dependencies:

  呵呵，办法很简单省事吧