本文主要介紹了一下在Linux下開發c/c++時候，不可避免的會開發或者生成.o .a .so這種中間庫狀態的文件(可能是自己寫了一個lib讓別人調用，或者提供.c/.cpp文件嵌入別人的Makefile工程)。如何查看這些庫文件的一些基本信息。有時候大家編譯程序時候(確切的說是鏈接器鏈接的時候)很多錯誤例如"undefine reference"，之類的常見錯誤，原因就是因為沒有找到.o .a .so的庫文件，導致鏈接失敗。
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1、Linux庫文件
2、庫文件的使用方式
3、利用tar/nm查看庫文件的信息
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1、庫文件的定義之類的就不在此累贅了，有興趣Google之。說白了就是我們寫好一些對應的.h和.c(.cpp)文件，然後通過編譯器的編譯，生成中間代碼供他人使用，他人只需要將你的中間代碼include進自己的程序即可。注意，編譯器編譯成最終可執行的文件需要好幾步，基本可以分為：文本解析->語法解析->此法分析->預處理分析->編譯->連接。生成中間庫是沒有鏈接階段的，在Linux Gcc下通過-C參數指定只編譯不鏈接，所以如果寫了一個.c文件用到了比如pthread_create之類的外部調用，在Gcc -C編譯的時候不用-lpthread因為這個時候是不需要鏈接的。
2、(對庫文件熟悉話直接跳過)在各個系統平台上，庫文件的格式和形式各不相同，Windows下就是如同xxx.dll或者xxx.lib，*inux下就是xxx.so或者xxx.a。兩種分別對應的是靜態庫和動態庫，靜態庫會連同編譯器編譯鏈接進入程序成為程序的一部分，好處是作為程序的一部分不用每次運行時都去load(弊端是可能很多進程都用到這個庫但是每個進程中都有一份，動態庫的話內存中只有一份，通過重定向來加載)，而且不會導致因庫的缺失而運行失敗，壞處是會導致可執行文件偏大。動態庫是程序運行時動態加載到進程裡去的，而且可以多進程共，並且方便軟件更新，直接替換老的庫即可。
到底使用靜態還是動態庫取決於程序的使用上下文環境，一般第三方庫都提供了兩種版本，系統庫的話一般都是動態鏈接庫，因為同樣系統下的庫都是一樣的。用Linux的Gcc舉例：
一、寫了一個.h聲明一個foo()函數，然後在.c或者.cpp中實現foo()函數
二、gcc(g++) -c -o foo.o foo.c (注意此處不需要.h頭文件，頭文件只是對庫的對外接口描述)
三、生成靜態庫: ar -r libfoo.a foo.o (靜態庫.a其實就是.o文件的壓縮包，注意這裡不支持把.a打入.a)
生成動態庫: gcc foo.c -fPIC -shared -o libfoo.so(-fPIC意思是生成位置無關代碼，因為動態庫是運行時加載的，需要對代碼進行重定向，不清楚可以Google一下)
四、寫個含有main函數的文件，並調用foo()函數 : gcc(g++) -o test test.c -lfoo，這裡-lfoo意思是去找以lib開頭的某.so或.a文件，默認優先找.so動態庫。 www.2cto.com
需要注意一下的是，如果是cpp引用了c的庫或.c那麼頭文件裡要用externc "C"關鍵字來指定按c的方式讀取(根本上是因為c和c++的函數簽名不一致，因為c++支持重載，所以按c++的方式是找不到同名的c函數的)。在使用動態庫的情況下，程序回去一些預定義的地方找.so文件。比如/usr/lib/下，如果需要自己指定，請修改/etc/ld.so.conf文件。並用ldconfig來刷新cache。
3、如果我們需要查看自己寫的庫的信息時可以用nm來查看，如查看庫中有哪些函數，有哪些全局變量，有哪些依賴別的庫的東西等等，下面我們寫一個例子來說明一下：
[cpp]
#include <stdio.h>
int g1;
int g2 = 0;
static int g3;
static int g4=0;
const int g5=0;
static const int g6 = 0;
int main(int argc, char *argv[])
{
static int st = 0;
int t1;
int t2 = 0;
const int t3 = 0;
printf("printf-function");
return 0;
}
void foo1(){}
static void foo2(){}
[cpp] view plaincopyprint?
void overload(int i){}
[cpp] view plaincopyprint?
void overload(float i){}
linux的nm命令可以一個文件中的符號列表，列出以上代碼Gcc -c編譯出的a.o(a.a a.so)可以通過nm命令來查看其中的符號信息:
[cpp]
0000000000000000 t
0000000000000000 d
0000000000000000 b
0000000000000000 r
0000000000000000 r
0000000000000000 n
0000000000000000 n
0000000000000000 B g1
0000000000000004 B g2
0000000000000008 b g3
000000000000000c b g4
000000000000001c r g5
0000000000000020 r g6
U __gxx_personality_v0
0000000000000000 T main
0000000000000000 a nm.cpp
U printf
000000000000003e T _Z4foo1v
0000000000000044 t _Z4foo2v
0000000000000054 T _Z8overloadf
000000000000004a T _Z8overloadi
0000000000000010 b _ZZ4mainE2st
其中左邊第一列是符號的地址值，對應源碼可以看出遞增的規律。第二列是該符號的類型，第三列是符號的名稱(比如函數名，變量名)：
符號類型：介紹幾個最常用的，其他的如果遇到了直接Google：
B --- 全局非初始化數據段(BBS段)的符號，其值表示該符號在bss段中的偏移，如g1
b --- 全局static的符號，如g3
r --- const型只讀的變量(readonly)
N --- debug用的符號
T --- 位於代碼區的符號，比如本文件裡的函數main foo
t --- 位於代碼區的符號，一般是static函數
U --- 位於本文件外的調用函數或變量符號，比如系統的printf()函數
這裡要注意的是，本人使用g++編譯的，所以是按c++的支持重載的函數風格編譯的，可以看到所有函數均帶了前綴和後綴，前綴代表屬於類的名字，後綴代表參數列表的類型縮寫，因為重載必須是區分參數類型，這裡也可以看出，為什麼返回值不同的函數不是重載，因為符號表裡沒有返回值的記錄。
例如兩個overload函數的後綴分別是f和i代表一個是float型一個是int型(上面還有v ->void型)。
nm命令對大家調試多模塊的程序很有用處，大部分情況下可以解決"undefined reference"的問題，如果大家發現nm的另類很好的用法，也可以留言哈!!!
