Linux下编译Windows C++生成动态链接库（libxxx.so）

 1. 简介

        在python、java等语言中某些时候需要C做效率上的补充，在实际应用中，需要做部分数据的交互。因此就需要使用到链接库（动态库和静态库，注：这里只介绍动态库）。而本文主要介绍的是跨平台编译：针对windows系统中的C++程序在linux编译成动态链接库的过程。

2. .so及.dll介绍

2.1 .dll

      Windows下动态链接库以 .DLL 事实上和 EXE 文件一样，同属 PE 格式的执行文件。对于隐式的引用外部符号，需要把外部符号所在的位置写在 PE 头上。PE 加载器将从 PE 头上找到依赖的符号表，并加载依赖的其它 DLL 文件。

     windows 可以存在一个dll 对另一个 dll 的隐式依赖。windows的这种dll机制在著名教科书《程序员的自我修养》里仔细分析过。windows搞的这么麻烦，其实就是考虑到调用dll接口时的效率。

2.2 .so

     在Linix 下，.so 为共享库,是shared object,用于动态连接的（通常还以 lib 开头）。so 文件大多为 elf 执行文件格式。当它们需要的外部符号，可以不写明这些符号所在的位置。即通常so 文件并不知道它依赖的那些符号在哪些 so 里面。这些符号是由调用 dlopen 进程运行时提供的。dlopen 把这些符号通报给 dlopen 加载的 .so 文件，最终完成动态链接。

     Linix 下一般不需要让 so和 so 有隐式依赖关系。效率方面linux也支持另一种so机制，编译so时不加 -fPIC 的，可以用内存空间换调用时间。

2.3 .so和.dll比较分析

    由于操作系统的不同，他们在许多方面还是不尽相同，下面从以下几个方面进行阐述。

(1) 动态库程序编写，在Windows系统下的执行文件格式是PE格式，动态库需要一个DllMain函数作为初始化的人口，通常在导出函数的声明时需要有 _declspec(dllexport)关键字。Linux下的gcc编译的执行文件默认是ELF格式，不需要初始化入口，亦不需要到函数做特别声明，编写比较方便。

(2)动态库编译，在windows系统下面，有方便的调试编译环境，通常不用自己去编写makefile文件，但在linux下面，需要自己动手去编写makefile文件。

(3)动态库调用方面，Windows和Linux对其下编制的动态库都可以采用显式调用或隐式调用，但具体的调用方式也不尽相同。

(4) 动态库输出函数查看，在Windows中，有许多工具和软件可以进行查看DLL中所输出的函数，例如命令行方式的dumpbin以及VC++工具中的 DEPENDS程序。在Linux系统中通常采用nm来查看输出函数，也可以使用ldd查看程序隐式链接的共享对象文件。

(5)对操作系统的依赖，这两种动态库运行依赖于各自的操作系统，不能跨平台使用。因此，对于实现相同功能的动态库，必须为两种不同的操作系统提供不同的动态库版本。

3. Linux下编译.so

3.1  附加库 

     由于编译的是Windows上的C++代码，其中使用了附加的mysql、opencv及ffmpeg库，因此在Linux上重新编译配置了相应版本的库。将相应编译好的库下面lib和include路径记录下来在makefile中使用。

3.2  Linux下C/C++及附加库安装配置

1）安装C/C++编译器：

http://blog.csdn.net/qq_21460229/article/details/78650900

2）C/C++程序编译 与 调试

http://blog.csdn.net/haoel/article/details/2879

注：使用 ”-tui “ 选项可以将代码显示在文本用户界面TUI。可用光标操控同时在下面的GDB shell中输入命令: $ gdb -tui [可执行程序名]

3）安装eclipse进行C/C++开发

http://blog.csdn.net/dugujiujian1124/article/details/46801823

4)安装ffmpeg

https://my.oschina.net/u/1024107/blog/747807

5）安装opencv3.3

http://blog.csdn.net/bh451326803/article/details/79047875

6）安装mysql

http://blog.csdn.net/SmallTankPy/article/details/75451645

注：python导入mysql库：$ sudo yum install MySQL-python

3.3  Makefile文件

Makefile是类unix环境下(比如Linux)的类似于批处理的"脚本"文件。其基本语法是: 目标+依赖+命令。Makefile 文件描述了整个工程的编译、连接等规则。有自己的书写格式、关键字、函数。像C 语言有自己的格式、关键字和函数一样。

1) 规则：

Makefile文件由一系列规则（rules）构成。每条规则的形式如下,上面第一行冒号前面的部分，叫做"目标"（target），冒号后面的部分叫做"前置条件"（prerequisites）；第二行必须由一个tab键起首，后面跟着"命令"（commands）。

2）语法：

包括：注释、回声、通配符、模式匹配、变量和赋值符、变量和赋值符、自动变量、判断和循环、函数等。

3）示例：

3.4  注意的问题

    将windows下的C++代码放在linux上编译时除了一些头文件导入路径稍作修改外还有一些函数的修改如：

1）windows C++中的sprintf_s()  ->  Linux下的sprintf()：

那么一举两得的方法是既能在Windows的C++中编译也可以在linux上编译的方法是：

在C++代码中加入定义：

#ifdef _WIN64

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#endif

2. windows C++中的_itoa_s()   -> Linux未定义：

我们可以使用sprintf()函数实现该功能：

char buffer[20] 

 int n = 123456;  

sprintf(buffer,"%d",n);

4. 应用

4.1 python调用.so

     当需要采用调用c++的程序的时候，需要对原有的数据加一个extern "C"封装一下即可。采用g++编译的代码也需要的，原因可能是因为c++编译器编译后的二进制so文件中，对c++的函数进行了重新的命名导致的。

4.2 ctypes库 

    ctypes使得python能够直接调用c语言开发的动态链接库，非常强大。

为了使用ctypes，须依次完成以下步骤：

    * 编写动态连接库程序

    * 载入动态连接库

    * 将Python的对象转换为ctypes所能识别的参数

    * 使用ctypes的参数调用动态连接库中的函数

1）导入.so

import ctypes

so=ctypes.CDLL('/root/VideoCompute/libKeyFrame.so') 

so.get_hashfamily()

2) 数据类型

    ctypes 提供了一些原始C语言兼容的数据类型。第一列是在ctypes库中定义的变量类型，第二列是C定义的变量类型，第三列是Python在不使用ctypes时定义的变量类型。

5. 总结

参考连接：

http://blog.csdn.net/yang_lang/article/details/5926486

https://blog.codingnow.com/2006/11/windows_unix_dynamic_library.html

https://www.cnblogs.com/darling131499/p/4609097.html

http://blog.csdn.net/qq_15807167/article/details/53084267