什么是 *.so.*.* 库

Question

当我在 /usr/lib 中执行 ls -l 时，我看到很多带有 "sameName.so.*.*" 扩展名的库。

1. 这些扩展有何意义？
2. 为什么要创建软链接？它们有什么用？

一个例子会对理解有很大帮助。

Answer 1

这是一个共享库的版本控制方案。每个库应该有3个名称：

1. 真实名称：实际的库名称，libfoo.so.1.2.3
2. “SONAME”：记录的名称在可执行文件中，动态链接器查找的名称为 libfoo.so.1.2。该名称实际上写在库二进制文件本身内部，并将在链接时记录在可执行文件中。它通常是库真实名称（通常是最新版本）的符号链接。
3. 链接器名称：构建程序时为链接器指定的名称。通常链接到最新的 SONAME。

示例

假设您安装了 libfoo 版本 1：libfoo.so -> libfoo.so.1.0 -> libfoo.so.1.0.0。您可以使用 -lfoo 构建程序 bar。它现在链接到 libfoo 并将由于 SONAME 在运行时加载 libfoo.so.1.0 。然后，通过替换真正的二进制文件来升级到已修补但与二进制文件兼容的libfoo.so.1.0.1。 bar 仍然链接到 libfoo.so.1.0 并且不需要重建。

现在假设您想要构建一个新程序 baz 来利用 libfoo v1.1 中不兼容的更改。您安装新版本，您的系统现在并行安装了两个版本：

1. libfoo.so.1.0 -> libfoo.so.1.0.1
2. libfoo.so -> libfoo.so.1.1 -> libfoo.so.1.1.0

注意链接器名称已更新为最新版本（这是与您在 /usr/include 中安装的标头相对应的版本）。

您构建 baz，它链接到 libfoo.so 并在运行时加载 libfoo.so.1.1。并不是说 bar 仍然针对 libfoo.so.1.0 运行并且不需要更新。

Answer 2

这是用于对共享对象文件进行版本控制的技巧。这是避免由于惰性链接而产生的可怕的 DLL 地狱的一种方法。

延迟链接（或后期绑定）的优点是可以更改可执行文件的组件，而无需实际重新链接这些可执行文件。这允许在第三方组件中修复错误，而无需发布新的可执行文件等。

缺点与优点完全相同。您的可执行文件会发现它对底层库所做的假设已更改，这可能会导致各种问题。

共享对象的版本控制是避免这种情况的一种方法。另一种方法是根本不共享对象，但这也有优点和缺点，我不会在这里讨论。

举例来说，假设您拥有 xyz.so 版本 1。您有一个文件和到该文件的符号链接：

pax> ls -al xyz*
-rw-r--r--  1 pax paxgroup    12345 Nov 18  2009 xyz.so.1
lrwxrwxrwx  1 pax paxgroup        0 Nov 18  2009 xyz.so -> xyz.so.1

现在，当您创建一个可执行文件 exe1 并将其与 xyz.so 链接时，它将遵循符号链接，因此它将 xyz.so.1 存储在可执行文件中，作为运行时需要加载的内容。

这样，当您升级共享库时：

pax> ls -al xyz*
-rw-r--r--  1 pax paxgroup    12345 Nov 18  2009 xyz.so.1
-rw-r--r--  1 pax paxgroup    67890 Nov 18  2009 xyz.so.2
lrwxrwxrwx  1 pax paxgroup        0 Nov 18  2009 xyz.so -> xyz.so.2

您的原始可执行文件 exe1 将仍然加载共享对象的版本 1。

但是，您现在创建的任何可执行文件（例如 exe2）都将与共享对象的版本 2 链接。

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实际的实现细节可能会有所不同（我的答案基于早期的 UNIX，而 Linux 似乎比仅仅遵循符号链接更智能地进行版本控制）。 IBMdeveloperWorks 在这里有一篇很好的文章介绍了它是如何完成的。

创建共享对象时，您需要为其指定真实名称和soname。它们用于安装共享对象（这会创建对象及其链接）。

因此，最终可能会出现这样的情况：

pax> ls -al xyz*
-rw-r--r--  1 pax paxgroup    12345 Nov 18  2009 xyz.so.1.5
lrwxrwxrwx  1 pax paxgroup        0 Nov 18  2009 xyz.so.1 -> xyz.so.1.5
lrwxrwxrwx  1 pax paxgroup        0 Nov 18  2009 xyz.so -> xyz.so.1

xyz.so.1.5 拥有 xyz.so.1 的 SONAME。

当链接器链接到 xyz.so 时，它会沿着链接一直到达 xyz.so.1.5 并使用 SONAME >xyz.so.1 存储在可执行文件中。然后，当您运行可执行文件时，它会尝试加载xyz.so.1，它将指向特定的xyz.so.1.N >（不一定是 1.5 版）。

因此，您可以安装 xyz.so.1.6 并更新 xyz.so.1 链接以指向它，并且已链接的可执行文件将使用它。

这种多层方法的优点之一是您可以拥有多个可能不兼容的同名库（xyz.so.1.*、xyz.so.2.*）但是，在每个主要版本中，您可以自由升级它们因为它们应该是兼容的。

当您链接新的可执行文件时：

• 那些与 xyz.so 链接的文件将获得最新主要版本的最新次要版本。
• 与xyz.so.1链接的其他人将获得特定主要版本的最新次要版本。
• 还有一些与xyz.so.1.2链接的人将获得特定主要版本的特定次要版本。