
2010年8月8日
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2010-10-29 13:51 xiaoxinchen 閱讀(1781) |
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眾所周知,
Linux動態庫的默認搜索路徑是/lib和/usr/lib。動態庫被創建后,一般都復制到這兩個目錄中。當程序執行時需要某動態庫,并且該動態庫還未加載到內存中,則系統會自動到這兩個默認搜索路徑中去查找相應的動態庫文件,然后加載該文件到內存中,這樣程序就可以使用該動態庫中的函數,以及該動態庫的其它資源了。在Linux
中,動態庫的搜索路徑除了默認的搜索路徑外,還可以通過以下三種方法來指定。
方法一:在配置文件/etc/ld.so.conf中指定動態庫搜索路徑。
可以通過編輯配置文件/etc/ld.so.conf來指定動態庫的搜索路徑,該文件中每行為一個動態庫搜索路徑。每次編輯完該文件后,都必須運行命令ldconfig使修改后的配置生效。我們通過例1來說明該方法。
例1:
我們通過以下命令用源程序pos_conf.c(見程序1)來創建動態庫
libpos.so,詳細創建過程請參考文[1]。
# gcc -c pos_conf.c
# gcc -shared -fPCI -o
libpos.so pos_conf.o
#
#include <stdio.h>
void
pos()
{
printf("/root/test/conf/lib\n");
}
程序1: pos_conf.c
接著通過以下命令編譯main.c(見程序2)生成目標程序pos。
# gcc -o pos main.c -L. -lpos
#
void pos();
int main()
{
pos();
return 0;
}
程序2: main.c
然后把庫文件移動到目錄/root/test/conf/lib中。
# mkdir -p /root/test/conf/lib
# mv
libpos.so /root/test/conf/lib
#
最后編輯配置文件/etc/ld.so.conf,在該文件中追加一行"/root/test/conf/lib"。
運行程序pos試試。
# ./pos
./pos: error while loading
shared libraries: libpos.so: cannot open shared object file: No such file or
directory
#
出錯了,系統未找到動態庫libpos.so。找找原因,原來在編輯完配置文件/etc/ld.so.conf后,沒有運行命令ldconfig,所以剛才的修改還未生效。我們運行ldconfig后再試試。
# ldconfig
# ./pos /root/test/conf/lib
#
程序pos運行成功,并且打印出正確結果。
方法二:通過環境變量LD_LIBRARY_PATH指定動態庫搜索路徑(?。?。
通過設定環境變量LD_LIBRARY_PATH也可以指定動態庫搜索路徑。當通過該環境變量指定多個動態庫搜索路徑時,路徑之間用冒號":"分隔。
不過LD_LIBRARY_PATH的設定作用是全局的,過多的使用可能會影響到其他應用程序的運行,所以多用在調試。(LD_LIBRARY_PATH的缺陷和使用準則,可以參考《Why
LD_LIBRARY_PATH is
bad》)。通常情況下推薦還是使用gcc的-R或-rpath選項來在編譯時就指定庫的查找路徑,并且該庫的路徑信息保存在可執行文件中,運行時它會直接到該路徑查找庫,避免了使用LD_LIBRARY_PATH環境變量查找。
下面通過例2來說明本方法。
例2:
我們通過以下命令用源程序pos_env.c(見程序3)來創建動態庫libpos.so。
# gcc -c pos_env.c
# gcc -shared -fPCI -o
libpos.so pos_env.o
#
#include <stdio.h>
void
pos()
{
printf("/root/test/env/lib\n");
}
程序3: pos_env.c
測試用的可執行文件pos可以使用例1中的得到的目標程序pos,不需要再次編譯。因為pos_conf.c中的函數pos和pos_env.c中的函數pos
函數原型一致,且動態庫名相同,這就好比修改動態庫pos后重新創建該庫一樣。這也是使用動態庫的優點之一。
然后把動態庫libpos.so移動到目錄/root/test/conf/lib中。
# mkdir -p /root/test/env/lib
# mv
libpos.so /root/test/env/lib
#
我們可以使用export來設置該環境變量,在設置該環境變量后所有的命令中,該環境變量都有效。
例如:
# export
LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib
#
但本文為了舉例方便,使用另一種設置環境變量的方法,既在命令前加環境變量設置,該環境變量只對該命令有效,當該命令執行完成后,該環境變量就無效了。如下述命令:
# LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos
/root/test/env/lib
#
程序pos運行成功,并且打印的結果是"/root/test/env/lib",正是程序pos_env.c中的函數pos的運行結果。因此程序pos搜索到的動態庫是/root/test/env/lib/libpos.so。
方法三:在編譯目標代碼時指定該程序的動態庫搜索路徑。
還可以在編譯目標代碼時指定程序的動態庫搜索路徑。這是通過gcc 的參數"-Wl,-rpath,"指定(如例3所示)。當指定多個動態庫搜索路徑時,路徑之間用冒號":"分隔。
例3:
我們通過以下命令用源程序pos.c(見程序4)來創建動態庫libpos.so。
# gcc -c pos.c
# gcc -shared -fPCI -o
libpos.so pos.o
#
#include <stdio.h>
void
pos()
{
printf("./\n");
}
程序4: pos.c
因為我們需要在編譯目標代碼時指定可執行文件的動態庫搜索路徑,所以需要用gcc命令重新編譯源程序main.c(見程序2)來生成可執行文件pos。
# gcc -o pos main.c -L. -lpos
-Wl,-rpath,./
#
再運行程序pos試試。
# ./pos ./
#
程序pos運行成功,輸出的結果正是pos.c中的函數pos的運行結果。因此程序pos搜索到的動態庫是./libpos.so。
以上介紹了三種指定動態庫搜索路徑的方法,加上默認的動態庫搜索路徑/lib和/usr/lib,共五種動態庫的搜索路徑,那么它們搜索的先后順序是什么呢?
在 介紹上述三種方法時,分別創建了動態庫./libpos.so、
/root/test/env/lib/libpos.so和/root/test/conf/lib/libpos.so。我們再用源程序
pos_lib.c(見程序5)來創建動態庫/lib/libpos.so,用源程序pos_usrlib.c(見程序6)來創建動態庫
/usr/lib/libpos.so。
#include <stdio.h>
void
pos()
{
printf("/lib\n");
}
程序5: pos_lib.c
#include <stdio.h>
void
pos()
{
printf("/usr/lib\n");
}
程序6: pos_usrlib.c
這樣我們得到五個動態庫libpos.so,這些動態庫的名字相同,且都包含相同函數原型的公用函數pos。但存儲的位置不同和公用函數pos
打印的結果不同。每個動態庫中的公用函數pos都輸出該動態庫所存放的位置。這樣我們可以通過執行例3中的可執行文件pos得到的結果不同獲知其搜索到了哪個動態庫,從而獲得第1個動態庫搜索順序,然后刪除該動態庫,再執行程序pos,獲得第2個動態庫搜索路徑,再刪除第2個被搜索到的動態庫,如此往復,將可得到Linux搜索動態庫的先后順序。程序pos執行的輸出結果和搜索到的動態庫的對應關系如表1所示:
程序pos輸出結果 |
使用的動態庫 |
對應的動態庫搜索路徑指定方式 |
./ |
./libpos.so |
編譯目標代碼時指定的動態庫搜索路徑 |
/root/test/env/lib |
/root/test/env/lib/libpos.so |
環境變量LD_LIBRARY_PATH指定的動態庫搜索路徑 |
/root/test/conf/lib |
/root/test/conf/lib/libpos.so |
配置文件/etc/ld.so.conf中指定的動態庫搜索路徑 |
/lib |
/lib/libpos.so |
默認的動態庫搜索路徑/lib |
/usr/lib |
/usr/lib/libpos.so |
默認的動態庫搜索路徑/usr/lib |
表1: 程序pos輸出結果和動態庫的對應關系
創建各個動態庫,并放置在相應的目錄中。測試環境就準備好了。執行程序pos,并在該命令行中設置環境變量LD_LIBRARY_PATH。
# LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos
./
#
根據程序pos的輸出結果可知,最先搜索的是編譯目標代碼時指定的動態庫搜索路徑。然后我們把動態庫./libpos.so刪除了,再運行上述命令試試。
# rm libpos.so
rm: remove regular file
`libpos.so'? y
# LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos
/root/test/env/lib
#
根據程序pos的輸出結果可知,第2個動態庫搜索的路徑是環境變量LD_LIBRARY_PATH指定的。我們再把/root/test/env/lib/libpos.so刪除,運行上述命令。
# rm /root/test/env/lib/libpos.so
rm:
remove regular file `/root/test/env/lib/libpos.so'? y
#
LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos /root/test/conf/lib
#
第3個動態庫的搜索路徑是配置文件/etc/ld.so.conf指定的路徑。刪除動態庫/root/test/conf/lib/libpos.so后再運行上述命令。
# rm /root/test/conf/lib/libpos.so
rm:
remove regular file `/root/test/conf/lib/libpos.so'? y
#
LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos /lib
#
第4個動態庫的搜索路徑是默認搜索路徑/lib。我們再刪除動態庫/lib/libpos.so,運行上述命令。
# rm /lib/libpos.so
rm: remove regular
file `/lib/libpos.so'? y
# LD_LIBRARY_PATH=/root/test/env/lib ./pos
/usr/lib
#
最后的動態庫搜索路徑是默認搜索路徑/usr/lib。
綜合以上結果可知,動態庫的搜索路徑搜索的先后順序是:
1.編譯目標代碼時指定的動態庫搜索路徑;
2.環境變量LD_LIBRARY_PATH指定的動態庫搜索路徑;
3.配置文件/etc/ld.so.conf中指定的動態庫搜索路徑;
4.默認的動態庫搜索路徑/lib;
5.默認的動態庫搜索路徑/usr/lib。
在上述1、2、3指定動態庫搜索路徑時,都可指定多個動態庫搜索路徑,其搜索的先后順序是按指定路徑的先后順序搜索的。對此本文不再舉例說明,有興趣的讀者可以參照本文的方法驗證。
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2010-09-14 11:03 xiaoxinchen 閱讀(226) |
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序論
我曾發表過文件輸入輸出的文章,現在覺得有必要再寫一點。文件 I/O 在C++中比烤蛋糕簡單多了。 在這篇文章里,我會詳細解釋ASCII和二進制文件的輸入輸出的每個細節,值得注意的是,所有這些都是用C++完成的。
一、ASCII 輸出
為了使用下面的方法,
你必須包含頭文件<fstream.h>(譯者注:在標準C++中,已經使用<fstream>取
代<fstream.h>,所有的C++標準頭文件都是無后綴的。)。這是 <iostream.h>的一個擴展集,
提供有緩沖的文件輸入輸出操作. 事實上, <iostream.h> 已經被<fstream.h>包含了,
所以你不必包含所有這兩個文件, 如果你想顯式包含他們,那隨便你。我們從文件操作類的設計開始, 我會講解如何進行ASCII I/O操作。
如果你猜是"fstream," 恭喜你答對了! 但這篇文章介紹的方法,我們分別使用"ifstream"?和 "ofstream" 來作輸入輸出。
如果你用過標準控制臺流"cin"?和 "cout," 那現在的事情對你來說很簡單。 我們現在開始講輸出部分,首先聲明一個類對象。
ofstream fout;
這就可以了,不過你要打開一個文件的話, 必須像這樣調用ofstream::open()。
fout.open("output.txt");
你也可以把文件名作為構造參數來打開一個文件.
ofstream fout("output.txt");
這是我們使用的方法, 因為這樣創建和打開一個文件看起來更簡單. 順便說一句, 如果你要打開的文件不存在,它會為你創建一個,
所以不用擔心文件創建的問題. 現在就輸出到文件,看起來和"cout"的操作很像。 對不了解控制臺輸出"cout"的人, 這里有個例子。
int num = 150;char name[] = "John Doe";fout << "Here is a number: " << num << "\n";fout << "Now here is a string: " << name << "\n";
現在保存文件,你必須關閉文件,或者回寫文件緩沖. 文件關閉之后就不能再操作了,
所以只有在你不再操作這個文件的時候才調用它,它會自動保存文件。 回寫緩沖區會在保持文件打開的情況下保存文件, 所以只要有必要就使用它。
回寫看起來像另一次輸出, 然后調用方法關閉。像這樣:
fout << flush; fout.close();
現在你用文本編輯器打開文件,內容看起來是這樣:
Here is a number: 150 Now here is a string: John Doe
很簡單吧! 現在繼續文件輸入, 需要一點技巧, 所以先確認你已經明白了流操作,對 "<<" 和">>" 比較熟悉了, 因為你接下來還要用到他們。繼續…
二、ASCII 輸入
輸入和"cin" 流很像. 和剛剛討論的輸出流很像, 但你要考慮幾件事情。在我們開始復雜的內容之前, 先看一個文本:
12 GameDev 15.45 L This is really awesome!
為了打開這個文件,你必須創建一個in-stream對象,?像這樣。
ifstream fin("input.txt");
現在讀入前四行. 你還記得怎么用"<<" 操作符往流里插入變量和符號吧?好,?在 "<<" (插入)?操作符之后,是">>" (提取) 操作符. 使用方法是一樣的. 看這個代碼片段.
int number; float real; char letter, word[8]; fin >> number; fin >> word; fin >> real; fin >> letter;
也可以把這四行讀取文件的代碼寫為更簡單的一行。
fin >> number >> word >> real >> letter;
它是如何運作的呢? 文件的每個空白之后, ">>" 操作符會停止讀取內容, 直到遇到另一個>>操作符.
因為我們讀取的每一行都被換行符分割開(是空白字符), ">>"
操作符只把這一行的內容讀入變量。這就是這個代碼也能正常工作的原因。但是,可別忘了文件的最后一行。
This is really awesome!
如果你想把整行讀入一個char數組, 我們沒辦法用">>"?操作符,因為每個單詞之間的空格(空白字符)會中止文件的讀取。為了驗證:
char sentence[101]; fin >> sentence;
我們想包含整個句子, "This is really awesome!" 但是因為空白, 現在它只包含了"This". 很明顯, 肯定有讀取整行的方法, 它就是getline()。這就是我們要做的。
fin.getline(sentence, 100);
這是函數參數. 第一個參數顯然是用來接受的char數組. 第二個參數是在遇到換行符之前,數組允許接受的最大元素數量. 現在我們得到了想要的結果:“This is really awesome!”。
你應該已經知道如何讀取和寫入ASCII文件了。但我們還不能罷休,因為二進制文件還在等著我們。
三、二進制 輸入輸出
二進制文件會復雜一點, 但還是很簡單的。
首先你要注意我們不再使用插入和提取操作符(譯者注:<< 和 >> 操作符).
你可以這么做,但它不會用二進制方式讀寫。你必須使用read() 和write() 方法讀取和寫入二進制文件. 創建一個二進制文件, 看下一行。
ofstream fout("file.dat", ios::binary);
這會以二進制方式打開文件, 而不是默認的ASCII模式。首先從寫入文件開始。函數write() 有兩個參數。 第一個是指向對象的char類型的指針, 第二個是對象的大?。ㄗg者注:字節數)。 為了說明,看例子。
int number = 30; fout.write((char *)(&number), sizeof(number));
第一個參數寫做"(char *)(&number)". 這是把一個整型變量轉為char
*指針。如果你不理解,可以立刻翻閱C++的書籍,如果有必要的話。第二個參數寫作"sizeof(number)". sizeof()
返回對象大小的字節數. 就是這樣!
二進制文件最好的地方是可以在一行把一個結構寫入文件。 如果說,你的結構有12個不同的成員。 用ASCII?文件,你不得不每次一條的寫入所有成員。 但二進制文件替你做好了。 看這個。
struct OBJECT { int number; char letter; } obj; obj.number = 15;obj.letter = ‘M’; fout.write((char *)(&obj), sizeof(obj));
這樣就寫入了整個結構! 接下來是輸入. 輸入也很簡單,因為read()?函數的參數和 write()是完全一樣的, 使用方法也相同。
ifstream fin("file.dat", ios::binary); fin.read((char *)(&obj), sizeof(obj));
我不多解釋用法, 因為它和write()是完全相同的。二進制文件比ASCII文件簡單, 但有個缺點是無法用文本編輯器編輯。 接著, 我解釋一下ifstream 和ofstream 對象的其他一些方法作為結束.
四、更多方法
我已經解釋了ASCII文件和二進制文件, 這里是一些沒有提及的底層方法。
檢查文件
你已經學會了open() 和close() 方法, 不過這里還有其它你可能用到的方法。
方法good() 返回一個布爾值,表示文件打開是否正確。
類似的,bad() 返回一個布爾值表示文件打開是否錯誤。 如果出錯,就不要繼續進一步的操作了。
最后一個檢查的方法是fail(), 和bad()有點相似, 但沒那么嚴重。
讀文件
方法get() 每次返回一個字符。
方法ignore(int,char) 跳過一定數量的某個字符, 但你必須傳給它兩個參數。第一個是需要跳過的字符數。 第二個是一個字符, 當遇到的時候就會停止。 例子,
fin.ignore(100, ‘\n’);
會跳過100個字符,或者不足100的時候,跳過所有之前的字符,包括 ‘\n’。
方法peek() 返回文件中的下一個字符, 但并不實際讀取它。所以如果你用peek() 查看下一個字符, 用get() 在peek()之后讀取,會得到同一個字符, 然后移動文件計數器。
方法putback(char) 輸入字符, 一次一個, 到流中。我沒有見到過它的使用,但這個函數確實存在。
寫文件
只有一個你可能會關注的方法.?那就是 put(char), 它每次向輸出流中寫入一個字符。
打開文件
當我們用這樣的語法打開二進制文件:
ofstream fout("file.dat", ios::binary);
"ios::binary"是你提供的打開選項的額外標志. 默認的, 文件以ASCII方式打開, 不存在則創建, 存在就覆蓋. 這里有些額外的標志用來改變選項。
ios::app |
添加到文件尾 |
ios::ate |
把文件標志放在末尾而非起始。 |
ios::trunc |
默認. 截斷并覆寫文件。 |
ios::nocreate |
文件不存在也不創建。 |
ios::noreplace |
文件存在則失敗。 |
文件狀態
我用過的唯一一個狀態函數是eof(), 它返回是否標志已經到了文件末尾。 我主要用在循環中。 例如, 這個代碼斷統計小寫‘e’ 在文件中出現的次數。
ifstream fin("file.txt"); char ch; int counter; while (!fin.eof()) { ch = fin.get(); if (ch == ‘e’) counter++; }fin.close();
我從未用過這里沒有提到的其他方法。 還有很多方法,但是他們很少被使用。參考C++書籍或者文件流的幫助文檔來了解其他的方法。
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2010-08-08 17:37 xiaoxinchen 閱讀(190) |
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