前几天看到一篇介绍linux共享库版本控制及使用的文章，觉得不错，这里就与大家分享一下。
1. Linux约定
经常看到Linux中，共享库的名字后面跟了一串数字，比如：libperl.so.5.18.2。其实就是版本号，作用是为了更加方便的管理动态库，比如升级。往往系统中存在一个库的多个版本，那么Linux 系统如何控制多个版本的问题？Window之前没有处理好，为此专门有个名词来形容这个问题：“Dll hell”，其严重影响软件的升级和维护。“Dll hell”是指windows上动态库的新版本覆盖了旧版本，但是却不兼容老版本，所以程序升级之后，动态库更新导致程序运行不起来。在Linux操作系统下也有同样的问题，那么它是怎么解决的呢？
Linux引入了一套机制，如果遵守这个机制就可以避免这个问题。 但是这只事一个约定，不是强制的。通常建议用户遵守这个约定，否则也会出现Linux版的“Dll hell”问题。 下面来介绍一个这个机制。 这个机制是通过文件名，来控制动态库（shared library）的版本。
Linux上的shared library有三个名字，分别是：
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共享库本身的文件名（real name)
其通常包含完整的版本号，比如：libmath.so.1.1.1234 。lib是Linux库的约定前缀，math是共享库名字，so是共享库的后缀名，1.1.1234的是共享库的版本号，由主版本号+小版本号+build号组成。主版本号，代表当前动态库的版本，如果共享库的接口发生变化，那么这个版本号就要加1；后面的两个版本号（小版本号和 build号）是用来指示库的更新迭代号，表示在接口没有改变的情况下，由于需求发生变化等因素，开发的新代码。
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共享库的soname（Short for shared object name）
用来告诉应用程序，在加载共享库的时候，应该使用的文件名。其格式为lib + math + .so + (major version number)
其只包含主版本号，换句话说，也就是只要共享库的接口没有变，soname就能与real name保持一致，因为主版本号一样。所以在库的real name的小版本号和 build号发生改变时，应用程序仍然可以通过soname得知，要使用的是哪个real name。不明白？等会给个例子来说明。
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共享库的链接名（link name）
是专门为应用程序在编译时的链接阶段而用的名字。这个名字就是lib + math +.so ,比如libmath.so。其是不带任何版本信息的。在共享库的编译过程中，编译器将生成一个共享库及real name，同时将共享库的soname写在共享库文件里的文件头里面。可以用命令readelf -d sharelibrary | grep soname查看。
在应用程序引用共享库时，链接选项里面用的是共享库的link name。通过link名字找到对应的real name动态库，并且把其中的soname提取出来，写在应用程序自己的文件头的共享库字段里面。当应用程序运行时，就会通过soname，结合动态链接程序（ld.so），在给定的路径下加载real name的共享库。
2.使用示例
这里我们写了一个简单的例子，包含了三个文件，分别是：
2.1 清单1 test.h
1 #ifndef _TEST_H_
2 #define _TEST_H_
3 void print_hello();
4 #endif
2.2 清单2 test.c
1 #include <stdio.h>
2 #include "test.h"
3 void print_hello()
4 {
5 printf("this is a test for shared lib");
6 }
2.3 清单3 main.c
1 #include <stdio.h>
2 #include "test.h"
3 int main()
4 {
5 print_hello();
6 return 0;
7 }
首先编译共享库：
1 gcc -fPIC -o test.o -c test.c
2 gcc -shared -Wl,-soname,libtest.so.0 -o libtest.so.0.0.0 test.o
然后就生成了libtest.so.0.0.0,这就是库的real name。另外，链接选项里面的-Wl,-soname,libtest.so.0告诉编译器，库的soname是libtest.so.0,我们可以看到real name的头文件里面，已经包含了这样的信息：
1 readelf -d libtest.so.0.0.0 | grep soname
2 0x0000000e (SONAME) Library soname: [libtest.so.0]
如果没有指定soname，库的头文件里面是没有这个字段的。 有了库以后，下一步是链接到应用程序里面，我们需要这样写：
1 gcc -c -o main.o main.c
2 gcc -L. -o main main.o -ltest
但是会报错“cannot find -ltest”。这里因为，链接选项制定的是link name，而根据linux的规则，此目录下面并没有libtest.so文件，所以需要先生成link name文件。
1 ln -s libtest.so.0.0.0 libtest.so.0
2 ln -s libtest.so.0 libtest.so
或者一步到位：
1 ln -s libtest.so.0.0.0 libtest.so
然后再进行应用程序的编译：gcc -L. -o main main.o -ltest。ok，生成了我们需要的main可执行程序。查看一下，其引用的共享库：
1 ldd main
2 linux-gate.so.1 => (0xb76fb000)
3 libtest.so.0 => not found
4 libc.so.6 => /lib/i386-linux-gnu/libc.so.6 (0xb752e000)
5 /lib/ld-linux.so.2 (0xb76fc000)
没错，链接时，应用程序需要的库正是我们指定的soname，而不是link name或者real name。所以应用程序正是通过soname去寻找真正的real name库。这有什么好处吗？答案后面揭晓。另外，上面的输出中，我们发现，libtest.so.0是not found的状态。为什么呢？因为这个库的当前所在路径并不在链接程序（ld.so)的搜索路径之中，所以无法找到。如何解决？这篇文章就不多说了，这里提供几个方案：
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改变LD_LIBRARY_PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/home/bow/all/program/test/lib_version_test:$LD_LIBRARY_PATH
这里/home/bow/all/program/test/lib_version_test是共享库的路径。虽然改变LD_LIBRARY_PATH能达到目的，但是不推荐使用，因为这是一个全局的变量，其他应用程序可能受此影响，导致各种库的覆盖问题。如果要清楚这个全局变量，使用命令unset LD_LIBRARY_PATH