Linux 共享庫開發完整指南：建立 .so 與動態載入 (dlopen/dlsym)

共享庫與靜態庫比較

Linux 共享庫 (.so) 相當於 Windows DLL。優點：節省記憶體 (多程式共享同一實體)、支援動態更新、可執行檔體積較小。缺點：部署需確保庫檔案存在、版本相容性管理、啟動微小開銷。

建立共享庫

原始碼 mytestso.c

#include 
#include 

int GetMax(int a, int b) {
    return (a >= b) ? a : b;
}

int GetInt(char* pszTxt) {
    return (pszTxt == 0) ? -1 : atoi(pszTxt);
}

編譯指令

gcc -fPIC -shared mytestso.c -o mytestso.so

• -fPIC (Position Independent Code)：產生位置無關碼，共享庫必須。
• -shared：輸出共享物件而非執行檔。

主程式動態載入與使用

原始碼 mytest.c

#include 
#include 
#include 

int main() {
    void* handle = dlopen("./mytestso.so", RTLD_LAZY);
    if (!handle) {
        fprintf(stderr, "dlopen 失敗: %s\n", dlerror());
        exit(1);
    }

    // 取得函式位址並轉型為函式指標
    int (*GetMax)(int, int) = (int(*)(int,int)) dlsym(handle, "GetMax");
    int (*GetInt)(char*) = (int(*)(char*)) dlsym(handle, "GetInt");
    const char* err = dlerror();
    if (err) { fprintf(stderr, "dlsym 失敗: %s\n", err); exit(1); }

    printf("max=%d\n", GetMax(200, 600));
    printf("txt=%d\n", GetInt("1024"));

    dlclose(handle);
    return 0;
}

編譯指令

gcc mytest.c -ldl -o mytest

• -ldl：連結 libdl 提供 dlopen/dlsym/dlclose/dlerror。

關鍵 API 詳細說明

共享庫搜尋順序

1. 環境變數 LD_LIBRARY_PATH 指定的目錄
2. /etc/ld.so.cache 快取 (由 ldconfig 維護)
3. /usr/lib, /lib
4. 當前工作目錄 (視載入路徑是否含 ./)

建議安裝至標準目錄並執行 ldconfig，或設定 rpath 連結選項。

進階主題

• 版本控制：libfoo.so.1.0 → libfoo.so.1 (soname) → libfoo.so (linker name)。
• 符號可見性：-fvisibility=hidden 預設隱藏，配合 __attribute__((visibility("default"))) 匯出公共 API。
• 建構/解構函式：__attribute__((constructor)) / (destructor) 在載入/卸載時自動執行。
• C++ 名稱修飾：對外介面建議使用 extern "C" 避免修飾，或使用 c++filt 解碼。