动态库加载路径之RPATH与RUNPATH(小记)
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考虑翻译Qt官方blog中的RPATH and RUNPATH这篇文章，在继续之前，我需要先验证自己的理解是正确的，至少能自圆其说，能说服自己。
用例子说话
| 二进制 |
对应源码 |
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| 有一个程序 |
a.out |
main.c |
| 需要加载插件A |
libA.so |
liba.c |
| A需要另一个动态库 |
libB.so |
libB1.c 或 libB2.c |
本文的关注点就是：到底是哪一个libB.so被加载
目录结构：
/home/debao/ttt/a.out /home/debao/ttt/libA.so /home/debao/ttt/libB.so /usr/lib/libB.so
具体源码
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main.c ==> ./a.out
#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>
typedef int (*funcA)(int, int);
int main()
{
void * plugin = dlopen("./libA.so", RTLD_LAZY);
funcA f = (funcA)dlsym(plugin, "funcA");
printf("main: %d\n", f(3,4));
return 0;
}
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liba.c ==> ./libA.so
#include <stdio.h>
int funcB(int, int);
int funcA(int a, int b)
{
printf("hello from funcA\n");
return funcB(a, b);
}
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libb1.c ==> ./libB.so
#include <stdio.h>
int funcB(int a, int b)
{
printf("Hello from funcB 1\n");
return a*b;
}
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libb2.c ==> /usr/lib/libB.so
#include <stdio.h>
int funcB(int a, int b)
{
printf("Hello from funcB 2\n");
return a*b;
}
编译库文件
- 编译动态库libB.so
$ gcc -shared -fPIC libb2.c -o libB2.so $ sudo mv libB2.so /usr/lib/libB.so $ gcc -shared -fPIC libb.c -o libB.so
- 编译动态库libA.so
$ gcc -shared -fPIC liba.c -o libA.so -L. -lB
顺便看看该elf文件的头部信息：
$ readelf libA.so -d Dynamic section at offset 0xf20 contains 21 entries: Tag Type Name/Value 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libB.so] 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so.6] ...
恩，只有库的文件名信息，而没有路径信息。
编译程序
- 第一次编译运行（什么路径都不加）
$ gcc main.c -ldl $ ./a.out hello from funcA Hello from funcB 2 main: 12
程序：dlopen从当前目录找到libA.so，然后却在/usr/lib/中找到libB.so（没有使用当前目录的libB.so，这是我们需要的么？）
- 第二次编译运行（使用DT_RPATH）
$ gcc main.c -ldl -Wl,--rpath=. $ ./a.out hello from funcA Hello from funcB 1 main: 12
恩，使用当前目录的libB.so，很理想的东西
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可是，由于DT_RPATH无法被环境变量LD_LIBRARY_PATH覆盖，不是不建议被使用，而是建议使用DT_RUNPATH么？
- 第三次编译运行（使用DT_RUNPATH）
$ gcc main.c -ldl -Wl,--rpath=.,--enable-new-dtags $ ./a.out hello from funcA Hello from funcB 2 main: 12
问题重新出现，使用的系统路径中的libB.so 而不是当前目录下的。
程序头部信息
通过下列命令可以查看：
$ readelf -d a.out
为了完整起见，列出前面3次编译的程序的信息：
- 没有rpath和runpath
Dynamic section at offset 0xf20 contains 21 entries: Tag Type Name/Value 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libdl.so.2] 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so.6] 0x0000000c (INIT) 0x8048360 ...
- 包含rpath
Dynamic section at offset 0xf18 contains 22 entries: Tag Type Name/Value 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libdl.so.2] 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so.6] 0x0000000f (RPATH) Library rpath: [.] 0x0000000c (INIT) 0x8048360 ....
- 包含rpath和runpath
Dynamic section at offset 0xf10 contains 23 entries: Tag Type Name/Value 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libdl.so.2] 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so.6] 0x0000000f (RPATH) Library rpath: [.] 0x0000001d (RUNPATH) Library runpath: [.]
原因
RPATH and RUNPATH给出这个问题的答案：
Unless loading object has RUNPATH:
RPATH of the loading object,
then the RPATH of its loader (unless it has a RUNPATH), ...,
until the end of the chain, which is either the executable
or an object loaded by dlopen
Unless executable has RUNPATH:
RPATH of the executable
LD_LIBRARY_PATH
RUNPATH of the loading object
ld.so.cache
default dirs
用它解释第一个程序：
- libA.so 没有RUNPATH，故而
- 使用其RPATH (没有)
- 递归查找其loader直到链条的顶端（可执行程序或被dlopen打开的对象）的RPATH或者遇RUNPATH退出 （没有命中）
- 可执行程序没有RUNPATH，故而
- 使用其RPATH (没有)
- 环境变量LD_LIBRARY_PATH，（没有）
- libA.so 的RUNPATH (没有)
- ld.so.cache (没有命中)
- 默认路径/usr/lib （命中）
用它解释第二个程序：
- libA.so 没有RUNPATH，故而
- 使用其RPATH (没有)
- 递归查找其loader直到链条的顶端（可执行程序或被dlopen打开的对象）的RPATH或者遇RUNPATH退出 （没有命中）
- 可执行程序没有RUNPATH，故而
- 使用其RPATH (命中)
用它解释第三个程序：
- libA.so 没有RUNPATH，故而
- 使用其RPATH (没有)
- 递归查找其loader直到链条的顶端（可执行程序或被dlopen打开的对象）的RPATH或者遇RUNPATH退出 （没有命中）
- 可执行程序有RUNPATH，(继续前行)
- 环境变量LD_LIBRARY_PATH，（没有）
- libA.so 的RUNPATH (没有)
- ld.so.cache (没有命中)
- 默认路径/usr/lib （命中）
有意思的就是这个程序了，可执行程序的RUNPATH是一个重要的判断条件，却并不被做为这儿搜索路径！！
结束
本文是在kubuntu 11.10下编写测试的。为了尽可能简单，例子也都是认为制造的。而且我们看到，在使用RPATH的时候是正常的，RUNPATH一般来说，被推荐使用，但这儿它却不能正常工作。
所以，当使用RUNPATH时，我们需要明白：某些情况下可能需要设置环境变量 LD_LIBRARY_PATH