Linux下的设计共享库：构建高效可重用的代码库 (linux下的设计共享库)

在软件开发过程中，常常有一些常用的代码需要不断重复使用。如果每次开发都从头开始编写代码，不仅浪费时间，也可能出现代码不兼容的问题。因此，设计共享库（shared library）成为了解决这个问题的有效手段。

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设计共享库是一种特殊的动态链接库，它包含了一个或多个相关的对象文件，并且可以被多个程序共享。在Linux系统中，共享库的扩展名通常是.so。与静态库不同，共享库在运行时才会加载到内存中，从而提高了内存的利用率和程序的运行效率。

本文将介绍如何在Linux下创建和使用共享库，以及如何构建高效可重用的代码库。

1. 创建共享库

创建共享库有两种方式：手动创建和使用专业的构建工具。

手动创建库通常需要执行以下步骤：

Step 1: 编写源代码

首先需要编写源代码，并将其编译为目标文件，例如：

“`c

// sum.c

int sum(int a, int b){

return a + b;

}

“`

“`

$ gcc -c -fPIC sum.c

“`

Step 2: 编译为共享库

将目标文件编译为共享库，例如：

“`

$ gcc -shared -o libsum.so sum.o

“`

其中，-shared选项表示输出共享库，-o选项表示输出文件名。

Step 3: 链接共享库

可以将共享库拷贝到系统默认的共享库路径下（例如/lib、/usr/lib等），或者使用-L选项链接。

“`

$ gcc -L. -lsum mn.c -o mn

“`

其中-L选项指定共享库路径，-l选项指定库名。

使用构建工具可以更加高效地创建和管理共享库。常见的构建工具包括GNU Autotools、CMake等。

2. 使用共享库

使用共享库需要执行以下步骤：

Step 1: 包含头文件

需要包含共享库的头文件，例如：

“`c

// mn.c

#include

#include “sum.h”

int mn(){

int a = 3, b = 4;

printf(“%d + %d = %d\n”, a, b, sum(a, b));

return 0;

}

“`

Step 2: 链接共享库

需要使用-L和-l选项链接共享库，例如：

“`

$ gcc -L. -lsum mn.c -o mn

“`

Step 3: 运行程序

运行可执行文件即可调用共享库中的函数：

“`

$ ./mn

3 + 4 = 7

“`

3. 构建高效可重用的代码库

为了构建高效可重用的代码库，需要遵循一些编程规范和更佳实践。

3.1 使用动态内存分配

避免使用静态内存分配，尽可能使用动态内存分配。因为动态内存分配可以更加灵活地管理内存，避免内存的浪费和泄漏。

例如，在共享库中使用calloc或malloc函数分配内存：

“`c

// sum.c

#include

int* create_array(int size){

return calloc(size, sizeof(int));

}

void free_array(int* arr){

free(arr);

}

“`

3.2 使用函数指针

在共享库中使用函数指针，可以将函数的实现与函数的调用解耦，提高代码的可重用性和灵活性。

例如，可以在共享库中定义一个函数指针类型，然后将其作为参数传递给其他函数：

“`c

// sum.c

int do_operation(int a, int b, int (*operation)(int, int)){

return operation(a, b);

}

int add(int a, int b){

return a + b;

}

int sub(int a, int b){

return a – b;

}

“`

然后，在主程序中定义函数指针并传递给共享库中的函数：

“`c

// mn.c

#include

#include “sum.h”

int mn(){

int a = 3, b = 4;

int (*add_ptr)(int,int) = add;

int (*sub_ptr)(int,int) = sub;

printf(“%d + %d = %d\n”, a, b, do_operation(a, b, add_ptr));

printf(“%d – %d = %d\n”, a, b, do_operation(a, b, sub_ptr));

return 0;

}

“`

3.3 使用函数参数

使用函数参数可以增强代码的可重用性和灵活性，使得函数可以适应不同的环境和需求。

例如，在共享库中定义一个函数，它可以读取不同文件格式的数据：

“`c

// data.c

#include

void read_data(const char* file_path, void (*process)(void*)){

FILE* fp = fopen(file_path, “r”);

if(!fp){

printf(“fl to open file %s\n”, file_path);

return;

}

char buf[1024];

while(fgets(buf, 1024, fp)){

process(buf);

}

fclose(fp);

}

void process_csv(void* data){

// TODO: process csv data

}

void process_json(void* data){

// TODO: process json data

}

“`

然后，在主程序中定义读取不同文件格式的函数并传递给共享库中的函数：

“`c

// mn.c

#include “data.h”

void read_csv(const char* file_path){

read_data(file_path, process_csv);

}

void read_json(const char* file_path){

read_data(file_path, process_json);

}

int mn(){

read_csv(“data.csv”);

read_json(“data.json”);

return 0;

}

“`

相关问题拓展阅读：

• gpgme 是什么？ 在linux 上是干嘛使的？
• linux proc pid maps 共享库为什么存在3个

gpgme 是什么？ 在linux 上是干嘛使的？

GnuPG Made Easy (GPGME) is a library designed to make

access to GnuPG easier for applications.

GPGME一个共享库，或知用于应用系统使用GnuPG功能。GnuPG（GNU Privacy Guard或GPG）是一乱团洞个以

GNU通用公共许可证

释出的

开放源码

用于加密或签名哗枯的软件，可用来取代PGP。

linux proc pid maps 共享库为什么存在3个

根据不同的kernel ver, 可能有不同的项次 根据你的描述，可以参照kernel source code /fs/proc/array.c 的do_task_stat API 了世闷解 部分source code 如下: 494 seq_printf(m, “%d (%s) %c”肆返稿裂孝, pid_nr_ns(pid, ns), tcomm, state); 495 seq_put_decim…

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