linux file description

Linux系统编程

文件IO

在对文件进行读写操作前,需要先打开该文件,内核为每个进程维护一个打开文件的列表,该表被称为文件表(file table)。该表由一些叫做文件描述符fdfile description)的非负整数进行索引。

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每个进程按照惯例都会至少有三个打开的文件描述符:012,除非进程显式地关闭它们。文件描述符0是标准输入stdin,文件描述符1是标准输出stdout,文件描述符2是标准错误stderrC标准库提了预处理器宏:STDIN_FILENOSTDOUT_FILENOSTDERR_FILENO宏,以取代对以上整数的直接引用。

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      需要注意的是,文件描述符不仅仅用于普通文件的访问,也用于访问设备文件、管道、目录以及快速用户空间锁、FIFOs和套接字。遵循一切皆文件的理念,任何你能读写的东西都可以用文件描述符来访问。

关闭文件的副作用

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关闭文件有一些副作用,当最后一个引用某文件的文件描述符关闭后,在内核中表示该文件的数据结构就被释放了,当它释放时,与文件关联的inode的内存拷贝被清除,如果没有什么连接到该inode,它可能会从内存中清除(也有可能保留在内存中,因为内核为了效率缓存一些inode,但也可能不需要)。如果文件已经从磁盘解除链接,但在解除前仍保持打开,它在被关闭且inode从内存中移除前就不会真的被删除。因而,对close的调用可能会使某个已经解除链接的文件最终从磁盘上被删除。

 

the meaning of postfix(.a,.la,.o,.so) and realize by programming

linux.a,.la,.o,.so文件的意义和编程实现

后缀含义

Linux下文件的类型是不依赖于其后缀名的,但一般来讲:

l  .o,是目标文件,相当于windows中的.obj文件

l  .so 为共享库,shared object,用于动态连接的,dll差不多

l  .a为静态库,是好多个.o合在一起,用于静态连接

l  .lalibtool自动生成的一些共享库,vi编辑查看,主要记录了一些配置信息。可以用如下命令查看.la文件的格式 $file .la .la: ASCII English text,所以可以用vi来查看其内容。

创建.a库文件和.o库文件:

$ gcc -c a.c

$ ar -rc a.a a.o

ar: creating a.a

动态库的编译

假定有三个.c文件:a.cb.cc.c,我们将这几个文件编译成一个动态库:libtest.so

$ gcc a.c b.c c.c -fPIC -shared -o libtest.so

动态库的链接

在上面,我们已经成功生成了一个自己的动态链接库libtest.so,下面我们通过一个程序来调用这个库里的函数。程序的源文件为:test.c

l test.c与动态库libtest.so链接生成执行文件test

$ gcc test.c -L. -ltest -o test

l 测试是否动态连接,如果列出libtest.so,那么应该是连接正常了

$ ldd test

l 执行test,可以看到它是如何调用动态库中的函数的。

编译参数解析

最主要的是GCC命令行的一个选项:

-shared 该选项指定生成动态连接库(让连接器生成T类型的导出符号表,有时候也生成弱连接W类型的导出符号),不用该标志外部程序无法连接。相当于一个可执行文件

-fPIC表示编译为位置独立的代码,不用此选项的话编译后的代码是位置相关的所以动态载入时是通过代码拷贝的方式来满足不同进程的需要,而不能达到真正代码段共享的目的,所以动态库必须要有此选项

-L.:表示要连接的库在当前目录中

-ltest:编译器查找动态连接库时有隐含的命名规则,即在给出的名字前面加上lib,后面加上.so来确定库的名称

LD_LIBRARY_PATH:这个环境变量指示动态连接器可以装载动态库的路径。

当然如果有root权限的话,可以修改/etc/ld.so.conf文件,然后调用 /sbin/ldconfig来达到同样的目的,不过如果没有root权限,那么只能采用输出LD_LIBRARY_PATH的方法了。

注意

调用动态库的时候有几个问题会经常碰到,有时,明明已经将库的头文件所在目录 通过 “-I” include进来了,库所在文件通过“-L”参数引导,并指定了“-l”的库名,但通过ldd命令察看时,就是死活找不到你指定链接的so文件,这时你要作的就是通过修改LD_LIBRARY_PATH或者/etc/ld.so.conf文件来指定动态库的目录。通常这样做就可以解决库无法链接的问题了。

makefile里面怎么正确的编译和连接生成.so库文件,然后又是在其他程序的makefile里面如何编译和连接才能调用这个库文件的函数:我们需要告诉动态链接器、加载器ld.so在哪里才能找到这个共享库,可以设置环境变量把库的路径添加到库目录/lib/usr/libLD_LIBRARY_PATH=$(pwd),这种方法采用命令行方法不太方便,一种替代方法

LD_LIBRARY_PATH可以在/etc/profile还是 ~/.profile还是 ./bash_profile里设置,或者.bashrc里,改完后运行source /etc/profile . /etc/profile更好的办法是

添入/etc/ld.so.conf, 然后执行 /sbin/ldconfig