Linux 下的动态库、静态库与环境变量

最近这几天在处理集群软件的过程中，遇到各种各样的库和环境变量的问题，被虐的不清！趁此机会，整理了一下 Linux 下静态库、动态库（共享库）和环境变量的一些知识，与大家共享一下。

库的种类

Linux 下的库有两种：静态库 和 动态库（共享库）。

静态库的代码在编译过程中已经被载入可执行程序，因此生成的可执行程序体积较大。静态用 .a 为后缀，例如：libhello.a 。

动态库（共享库）的代码是在可执行程序运行时才载入内存的，在编译过程中仅简单的引用，因此生成的可执行程序代码体积较小。动态库通常用 .so 为后缀，例如：libhello.so 。

为了在同一系统中使用不同版本的库，可以在库文件名后加上版本号为后缀,例如：libhello.so.1.0 ，由于程序连接默认以 .so 为文件后缀名。所以为了使用这些库，通常使用建立符号连接的方式。

库的环境变量

LIBRARY_PATH 环境变量：指定程序静态链接库文件搜索路径。

LD_LIBRARY_PATH 环境变量：指定程序动态链接库文件搜索路径。

库的搜索顺序

动态库链接时搜索路径的顺序：

编译目标代码时指定的动态库搜索路径；
环境变量 LD_LIBRARY_PATH 指定动态库搜索路径，它指定程序动态链接库文件搜索路径；
配置文件 /etc/ld.so.conf 中指定的动态库搜索路径；
默认的动态库搜索路径 /lib；
默认的动态库搜索路径 /usr/lib。

静态库链接时搜索路径的顺序：

ld 会去找 gcc / g++ 命令中的参数 -L ；
再找 gcc 的环境变量 LIBRARY_PATH，它指定程序静态链接库文件搜索路径；
再找默认库目录 /lib，/usr/lib，/usr/local/lib，这是当初 compile gcc 时写在程序内的。

环境变量文件加载顺序

正常登录配置文件顺序加载过程，所谓正常登录指用户通过输入用户名和密码登录的状态。

在 CentOS 7，我们测试一下：

# /etc/profile
$ sudo sed -i '1 iecho "/etc/profile goes start"\n' /etc/profile;head -n 3 /etc/profile
echo "/etc/profile goes start"

# /etc/bashrc
$ sudo sed -i '1 iecho "/etc/bashrc goes start"\n' /etc/bashrc;head -n 3 /etc/bashrc
echo "/etc/bashrc goes start"

# .bash_profile
$ sed -i '1 iecho "~/.bash_profile goes start"\n' ~/.bash_profile;head -n 3 ~/.bash_profile
echo "~/.bash_profile goes start"

# .bashrc
$ sed -i '1 iecho "~/.bashrc goes start"\n' ~/.bashrc;head -n 3 ~/.bashrc
echo "~/.bashrc goes start"

$ sudo echo "echo '/etc/profile.d/test.sh goes'" >/etc/profile.d/test.sh;cat /etc/profile.d/test.sh
echo '/etc/profile.d/test.sh goes'

重新登录终端，可以看到各个环境变量文件的启动顺序：

当我们不正常启动（su 命令切换用户），环境变量文件加载顺序如下：

常用的环境变量

我们可以使用 env 命令查看当前用户的所有环境变量设置：

$ env
MANPATH=/usr/local/software/texlive/2018/texmf-dist/doc/man:/usr/local/auto-devops/ansible/docs/man:
XDG_SESSION_ID=61
HOSTNAME=ecs-steven
TERM=xterm
SHELL=/bin/bash
HISTSIZE=3000
......
LESSOPEN=||/usr/bin/lesspipe.sh %s
INFOPATH=/usr/local/software/texlive/2018/texmf-dist/doc/info:
XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/1000
DISPLAY=localhost:16.0
HISTTIMEFORMAT=%F %T
_=/usr/bin/env

用户环境变量常用设置方法

系统级别设置

/etc/profile：全局的系统环境变量设置。适用于多个 shell，比如 bash, sh, zsh 之类。
/etc/bashrc：bash shell 全局环境变量。

用户级别设置

~/.bashrc ：包含专用于当前用户 bash shell 的 bash 信息，当登录时以及每次打开新的 shell 时，该文件被读取。每开一个 shell，这个文件会读取一次。

~/.bash_profile ：每个用户都可使用该文件输入专用于自己使用的 shell 信息，当用户使用 login shell 模式登陆时，该文件仅仅执行一次。

用户临时（当前 shell 对话框）环境变量设置

export 命令：用于 /bin/bash shell 类型

bashrc 示例

# User Specific Alias
alias ll='ls -lht'
alias le='less -S'

# Custom History setting
HISTFILESIZE=3000000
HISTSIZE=3000
export HISTTIMEFORMAT='%F %T '
HISTCONTROL=ignoredups
PROMPT_COMMAND="history -a“

# Login Style
PS1='\033[35;1m\u@\h \[\e[m\]\t \[\033[36;1m\]$(pwd) \n$ \[\e[m\]'
clear;

# Shortcut Commands
bcl_fq='/Bioinfo/Project/BCL_fastq‘

# Custom Path
ANACONDA2_PATH='/Bioinfo/Pipeline/SoftWare/Anaconda2/bin'
PERL_PATH='/Bioinfo/Pipeline/SoftWare/Perl-5.26/bin‘
export PATH="$ANACONDA2_PATH:$hdf5_PATH:$PERL_PATH:$PATH"

export LD_LIBRARY_PATH="……: $LD_LIBRARY_PATH"
export PYTHONPATH="……: $PYTHONPATH"

——The End——

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