#Nom de toutes les libs statiques à créer LIB_PROGS_STATIC = tri_bubble-static.exe tri_insertion-static.exe tri_mergestatic.exe

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Simone Noël
il y a 6 ans
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1 Linux POSIX Lors de la compilation d un programme C, chaque fichier-source (.c) est compilé séparément, produisant un fichier-objet (.o). Puis l éditeur de liens prend tous les fichiers-objets et les regroupe en un seul fichier binaire exécutable. La commande de compilation C invoque directement l éditeur de liens si on lui donne des.o comme arguments : gcc -o prog main.o prog1.o prog2.o Ceci construit l exécutable prog en éditant les liens entre les 3 fichiers.o mentionnés. Cependant, la discipline de programmation modulaire fait en sorte que, pour des applications conséquentes, le nombre de fichiers.o à lier ensemble peut devenir considérable Bibliothèques statiques La solution est donc de regrouper plusieurs.o dans un fichier unique, une bibliothèque. La commande pour ce faire est nommée ar : ar -r libprog.a prog1.o prog2.o Ceci bibliothèque libprog.a qui est doté du contenue des 2 fichiers.o Commandes pour une bibliothèque statique ar Créer une bibliothèque par regroupement de.o ranlib Dote la bibliothèque d un index. nm Permet de connaitre toutes les fonctions définies dans un exécutable y compris celles issues de bibliothèques statiques utilisées. Exemple complet (makefile) : CC = gcc CFLAGS = -Wall -Wextra -std=gnu99 -g -fpic SRC=$(wildcard *.c) OBJ=$(SRC:.c=.o) #Nom de toutes les libs statiques à créer LIB_PROGS_STATIC = tri_bubble-static.exe tri_insertion-static.exe tri_mergestatic.exe tri_quick-static.exe all: $(LIB_PROGS_STATIC) # Exécutables sans bibliothèques # tri_%.exe : main.o utils.o %.o unused.o $(CC) -o $@ $^ # Exécutables avec bibliothèques statiques #Création de chaque lib qui est dans LIB_PROGS_STATIC, % équivaut à tous, $@ équivaut à ce qui est à gauche des ":", et $^à ce qui est à droite #ar permet la création de la biblio et ranlib de lui associer un index

2 libtri_%-static.a : utils.o %.o unused.o ar -r $@ $^ ranlib $@ #Création des executables tri_%-static.exe : main.o libtri_%-static.a $(CC) -o $@ $^ # Quand je lie une bibliothèque statique à un programme C tous les.o de la bibliothèque qui ont au moins une fonction utilisée par mon programme sont ajoutés à l exécutable. Il a tout de même des inconvénients non négligeables aux bibliothèques statiques comme : La taille des fichiers binaires exécutables est importante, à cause de la copie du code Si la bibliothèque change de version, il faut refaire l édition de liens de tous les exécutables qui lui sont liés (même si en contrepartie une fois compilée, la bibliothèque n est plus nécessaire à l exécution). Bibliothèques dynamiques Pour pallier à ces problèmes il existe des bibliothèques partagées. Une bibliothèque dynamique (avec édition de liens dynamiques) permet de charger dynamiquement l implémentation de fonctions, on s en sert pour la mise en œuvre de plugins. Il est cependant nécessaire de respecter plusieurs étapes pour s en servir : 1. Compilation des.o avec le flag -fpic gcc -c -fpic -std=c99 -Wall prog1.c 2. Compilation de la bibliothèque avec le flag -shared en respectant la syntaxe suivante : gcc -shared -Wl,-soname,libprog.so -o libprog.so prog1.o prog2.o 3. Lors de la compilation de l exécutable il faudra ajouter le flag -ldl (et -rdynamic pour avoir des liens dynamiques voir makefile suivant) : gcc -o prog main.o -ldl Il est necessaire d avoir le dossier courant dans la variable d environnement LD_LIBRARY_PATH : Exemple complet : On a un main qui va charger dynamiquement une méthode de tri passé en ligne de commande via le premier paramètre (chaque tri est contenu dans un fichier différent, donc dans un.o différent qui via le makefile suivant va donner une bibliothèque pour chaque. Cependant chaque fichier.c inclus «sort.h» et respecte la même signature. On va donc charger dynamiquement la fonction voulue et l utiliser). Main.c : void load_library(const char *library_name); void sort(int list[], int size); int main(int argc, char *argv[]){ int list[size_array]; // Crée un ensemble d int aléatoire à trier srand(0); for (int i = 0; i < Size_Array; i++) {

3 list[i] = rand() % 1000; if (Verbose) { printf("array to sort:"); print_list(list, Size_Array); struct timespec vartime = timer_start(); /* Charge la biblio passé en ligne de commande voir fichier suivant */ load_library(argv[1]); /*Appelle la méthode sort du fichier suivant*/ sort(list, Size_Array); long time_elapsed_nanos = timer_end(vartime); if (Verbose) printf("time taken for sorting (nanoseconds): "); printf("%ld\n", time_elapsed_nanos); if (Verbose) { printf("sorted array:"); print_list(list, Size_Array); /*Ferme la bibliothèque*/ close_lib(); Load_library.c : #include "sort.h" void *p; void (*sort_p)(int[], int); void load_library(const char *library_name){ p = dlopen(library_name, RTLD_LAZY); //Ouvre la bibliothèque if (!p) { fprintf(stderr, "Couldn't open so: %s\n", dlerror()); exit(1); sort_p = dlsym(p, "sort"); //Récupère le pointeur de fonction de la fonction «sort» de la bibliothèque ouverte void sort(int list[], int size){ (*sort_p)(list, size); //Utilise la fonction «sort» récupérée, /!\ ne pas appeler cette fonction sans avoir ouvert ou après avoir fermé la biblio void close_lib() {

4 dlclose(p); //Ferme la bibliothèque Makefile : #... #Nom de toutes les libs dynamiques à créer LIB_PROGS_DYNAMIC = tri_bubble-dynamic.exe tri_insertiondynamic.exe tri_merge-dynamic.exe tri_quick-dynamic.exe #Pour faire l'excutable du tri choisit en ligne de commande ri choisit en ligne de commande EXE_UNIQUE = tri.exe all: all: $(LIB_PROGS_DYNAMIC) $(EXE_UNIQUE) # Exécutables avec bibliothèques dynamique libtri_%-dynamic.so : utils.o %.o unused.o $(CC) -shared -Wl,-soname,$@ -o $@ $^ tri_%-dynamic.exe : main.o libtri_%-dynamic.so $(CC) -o $@ $^ # Tri choisit en ligne de commande #Compilation des fichiers pour obtenir les.o load_library.o : load_library.c $(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $^ utils.o : utils.c $(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $^ main_dynload.o : main_dynload.c utils.o load_library.o $(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $^ #Génération de l'exécutable unique tri.exe : main_dynload.o utils.o load_library.o $(CC) -rdynamic -o $@ $^ -ldl Utilisation :

Windows Le même principe existe sous Windows, on parle de «.lib» (au lieu de.a sous linux) pour librairie statique et de «.dll» pour bibliothèques dynamiques (au lieu de.so sous linux).

bibliothèque dlopen LoadLibrary Récupérer une fonction dlsym GetProcAddress Fermer une bibliothèque dlclose FreeLibrary Il est possible créer une bibliothèque dynamique mais de se servir de liens

5 Windows Le même principe existe sous Windows, on parle de «.lib» (au lieu de.a sous linux) pour librairie statique et de «.dll» pour bibliothèques dynamiques (au lieu de.so sous linux). De plus les noms des fonctions pour ouvrir dynamiquement une bibliothèque, récupérer un pointeur de fonction et fermer une bibliothèque sont différents : Fonction Linux Windows Ouvrir une bibliothèque dlopen LoadLibrary Récupérer une fonction dlsym GetProcAddress Fermer une bibliothèque dlclose FreeLibrary Il est possible créer une bibliothèque dynamique mais de se servir de liens statiques (mais pas l inverse), voir exemple suivant : Création d une bibliothèque (Visual Studio 2015 : Projet Win32) PrintStop.c #include <stdio.h>; #define DLLEXPORT _declspec(dllexport) DLLEXPORT void PrintStop(char*); void PrintStop(char* msg) { printf("%s\n", msg); getchar(); Utilisation statique int main() { char a[] = "Je suis un produit de la magie de l'informatique!"; PrintStop(a);

6 Utilisation dynamique #include <Windows.h> #include <stdio.h> // Prototype de la procédure typedef void( cdecl * proto_print) (char*); // cdecl est la convention d'appel par défaut pour les programmes C et C++. int main() { proto_print pfunct = NULL; // Attention : l'addresse du fichier est en unicode et donc la chaine est L" ") void *hinstdll = LoadLibrary(L"D:/Donnees/Informatique/Polytech/SI3S6/courses/Systeme_POSIX/TP2/Windows /TD2PartieB/Debug/PrintStop.dll"); if (!hinstdll) printf("impossible de charger la bibliothèque."); else pfunct = (proto_print)getprocaddress(hinstdll, "PrintStop"); pfunct("un super message de use2"); FreeLibrary(hinstDLL);

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