深入理解 Linux 下动态库链接器/加载器 ld-linux.so.2

Linux 下的动态链接库是指程序在运行时才被载入，而不是在程序编译期间被链接，这使得代码的重用和版本控制变得更加方便。而动态库链接器/加载器 ld-linux.so.2 就是负责在 Linux 系统中将动态库载入到内存中并将各种符号解析为相应的地址的重要组成部分。

动态库的实现原理

在传统的静态链接方式下，可执行文件中的符号地址是由编译器直接生成的，这导致了一些问题：当一个程序使用了多个模块时，每个模块都使用了一些共同的函数，这些函数会被多次复制到可执行文件中，这样不仅浪费了空间，还带来了程序的维护问题。

而使用动态链接库，则将这些函数代码统一放在一个文件中，可执行程序只要加载一个共享库并调用其中的函数即可，节省了空间。此外，共享库的修改只需要重新编译共享库本身，不需要重新编译与其链接的所有程序，这也方便了版本控制和维护。

ld-linux.so.2 的作用

动态库实现的好处已经讨论过了，那么这个 ld-linux.so.2 又是做什么的呢？

ld-linux.so.2 负责共享库的链接与加载，其过程大致如下：

1. 根据程序里使用的共享库（通过 DT_NEEDED 项）逐一搜寻，并找到其对应的共享库文件。
2. 为该共享库分配虚拟内存空间，并将该库复制到其中。
3. 找到该共享库中所有需要在运行时解析的符号地址，包括函数名、变量名等。
4. 将这些符号地址与可执行程序之间的引用关联起来。
5. 最后跳转到可执行程序的入口点，开始执行程序。

当共享库被加载时，由于符号的地址尚未得到解析，所以共享库中的所有 ELF 符号都还没有确定地址。这些符号只有在运行时才能通过动态链接器来解析并确定其地址。而动态链接器的方法就是在内存中查找符号的地址，并将这些地址填充到共享库中未决的地址引用中。

总结

通过本文，我们对 Linux 中动态库的实现原理和 ld-linux.so.2 的作用有了更深入的理解。了解了这个知识点，我们才能更加深入地理解共享库的作用，以及如何在 Linux 下合理地使用共享库来提高效率。