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C语言标准库glibc

时间：2023-07-11 18:10:22

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C语言标准库glibc

基础知识：LINUX下动态库加载相关知识

在LINUX 系统/etc 目录下有三个与动态库加载相关的文件，分别是ld.so.conf、ld.so.conf.d、ld.so.cache.

其中ld.so.conf中记录了程序在运行过程中需要加载的动态链接库（后缀名为.so的文件）的路径，默认情况下/lib路径和/usr/lib路径下的动态链接库会直接被包含到系统的搜索路径中，也就是说只要把动态库放到这两个目录中的任何一个，应用程序就可以直接调用，但是如果所有的动态库都放到这两个路径中，就会看起来很乱，而且后期升级动态库的时候也很难查找，因此需要将我们自己的动态库路径告诉系统，最简单的方法就是修改ld.so.conf文件，假如我的动态库文件放在/usr/local/lib路径下，只要我们在ld.so.conf的末尾加上一句/usr/local/lib即可，系统就会在运行应用程序时自动搜索该路径下有没有需要的库文件。

ld.so.cache是ld.so.conf的缓存文件，我们在修改完ld.so.conf文件后，要执行一下/sbin/ldconfig指令，该指令的需要在root用户下执行，作用是重新加载ld.so.conf的内容到ld.so.cache文件中供系统使用，如果不执行该命令，则新添加的动态路路径不会生效。

ld.so.conf.d 是一个文件夹，该文件夹里面是各种动态库路径的配置文件，这些文件里记载了动态库的搜索路径。我们打开ld.so.conf文件后可以看到里面只有一句内容：include /etc/ld.so.conf.d/*.conf 意思就是使用ld.so.conf.d文件夹下的所有配置文件中记录的路径作为动态库搜索路径。

使用ldconfig -p 可以查看系统中所有的动态链接库，如果要查看某个应用程序依赖于那个动态库，可以使用ldd指令，例如我们想要查看/home/hello 依赖于那个动态库可以输入 ldd /home/hello 进行查看。

添加动态库搜索路径除了修改ld.so.conf文件外还有以下方法，其加载优先级如下：LD_PRELOAD>LD_LIBRARY_PATH>/etc/ld.so.cache>/lib>/usr/lib

使用LD_PRELOAD环境变量设置加载路径的优先级更高，应用程序在检索依赖的动态库时会优先使用LD_PRELOAD环境变量中设置的检索路径下的动态库文件。其次是环境变量LD_LIBRARY_PATH ,再其次是修改/etc/ld.so.conf,然后是/lib，最后是/usr/lib,利用这种优先级关系，可以在替换动态库文件时，使用高优先级配置方法进行设置，这样应用程序就会优先加载自己替换的动态库文件。使用方法如下： LD_PRELOAD=/usr/local/hello.so

现在我们来介绍下C库：

C库顾名思义就是运行C语言需要依赖的库文件，没有这个库文件，C语言就运行不起来。常用的C库有ANSI C库和GUN C 库两种，其中ANSI C 库使用C标准化组织定义的，特点是不依赖平台，在LINUX 下可以使用，在WINDOWS下也可以使用，GUNC 库是专门用于LINUX系统下的C运行库。

一般我们在编写应用程序时尽量使用ANSI C 库，否则一旦需要将应用程序进行跨平台移植，就会有很多麻烦。

以下时ANSI C 库包含的相关头文件：

<ctype.h>：包含用来测试某个特征字符的函数的函数原型，以及用来转换大小写字母的函数原型；

<errno.h>：定义用来报告错误条件的宏；

<float.h>：包含系统的浮点数大小限制；

<math.h>：包含数学库函数的函数原型；

<stddef.h>：包含执行某些计算 C 所用的常见的函数定义；

<stdio.h>：包含标准输入输出库函数的函数原型，以及他们所用的信息；

<stdlib.h>：包含数字转换到文本，以及文本转换到数字的函数原型，还有内存分配、随机数字以及其他实用函数的函数原型；

<string.h>：包含字符串处理函数的函数原型；

<time.h>：包含时间和日期操作的函数原型和类型；

<stdarg.h>：包含函数原型和宏，用于处理未知数值和类型的函数的参数列表；

<signal.h>：包含函数原型和宏，用于处理程序执行期间可能出现的各种条件；

<setjmp.h>：包含可以绕过一般函数调用并返回序列的函数的原型，即非局部跳转；

<locale.h>：包含函数原型和其他信息，使程序可以针对所运行的地区进行修改。

地区的表示方法可以使计算机系统处理不同的数据表达约定，如全世界的日期、时间、美元数和大数字；

<assert.h>：包含宏和信息，用于进行诊断，帮助程序调试。

在Linux平台上最广泛使用的C函数库是glibc，其中包括C标准库的实现，也包括本书第三部分介绍的所有系统函数。几乎所有C程序都要调用glibc的库函数，所以glibc是Linux平台C程序运行的基础。glibc提供一组头文件和一组库文件，最基本、最常用的C标准库函数和系统函数在libc.so库文件中，几乎所有C程序的运行都依赖于libc.so，有些做数学计算的C程序依赖于libm.so，以后我们还会看到多线程的C程序依赖于libpthread.so。以后我说libc时专指libc.so这个库文件，而说glibc时指的是glibc提供的所有库文件。