Linux 靜態庫與動態庫深度解析：命名、連結、路徑、符號查看與製作全流程

庫檔案命名慣例

• 靜態庫：libxxx.a（archive）
• 動態庫：libxxx.so（shared object）
• 版本管理：libxxx.so.1.0 → 建立符號連結 libxxx.so.1 → libxxx.so，連結器尋找 .so 後綴，執行期載入器依 SONAME（如 libxxx.so.1）定位具體版本。

連結機制差異

實戰：同目錄同時存在靜/動態庫時的連結控制

# 預設動態連結
gcc testlib.o -lhello -o testlib

# 強制靜態連結 hello，動態連結 bye
gcc testlib.o -o testlib -Wl,-Bstatic -lhello -Wl,-Bdynamic -lbye

• -Wl,-Bstatic 傳遞給連結器 ld，後續 -l 走靜態；-Wl,-Bdynamic 恢復動態。
• 若系統僅有靜態庫，無需額外參數。

動態庫路徑搜尋順序與配置

1. 編譯時期 -L 指定目錄（僅影響連結器）。
2. 執行期依序搜尋：
   • 編譯時嵌入的 RPATH/RUNPATH
   • 環境變數 LD_LIBRARY_PATH
   • /etc/ld.so.conf 內目錄（需執行 ldconfig 刷新快取）
   • 預設 /lib、/usr/lib

# 臨時指定
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/ting/lib

# 永久生效
echo "/home/ting/lib" >> /etc/ld.so.conf
ldconfig

查看庫符號：nm & ldd

# nm 輸出符號類型：T=定義在本庫、U=未定義(需外部)、W=弱符號
nm libhello.so | grep printf
# 輸出: U printf  → printf 來自外部庫

# ldd 查看動態依賴
ldd libhello.so
# libc.so.6 => /lib/libc.so.6
# /lib/ld-linux.so.2 => /lib/ld-linux.so.2

從原始碼製作庫完整流程

# hello.c
#include 
void sayhello() { printf("hello,world"); }

1. 編譯目標檔

gcc -c hello.c -o hello.o  # 可加 -g 保留除錯資訊

2. 產生靜態庫

ar cqs libhello.a hello.o

• c 建立、q 快速追加、s 建立索引。

3. 產生動態庫

gcc -shared -Wl,-soname,libhello.so.1 -o libhello.so.1.0 hello.o
ln -sf libhello.so.1.0 libhello.so.1
ln -sf libhello.so.1 libhello.so

• -shared 生成共享庫而非執行檔。
• -Wl,-soname,libhello.so.1 設定 SONAME 嵌入執行檔，實現版本相容。
• 慣例命名：libxxx.so.主版本.次版本，SONAME 只保留主版本。