动态链接库的查找

介绍

动态链接库是一个共享函数集合。我们编写程序时，可以利用其他人或自己编译好的动态链接库中的函数。当然，动态链接库之间也可以互相依赖，比如：动态链接库A在执行时可能需要使用动态链接库B中的函数。此时需要动态链接器在执行A中调用动态链接库B的代码时链接到B来执行代码。

那么动态链接器是怎样找到动态链接库B的呢？它通常是按照这个顺序去找动态链接库的：

1. 编译代码时通过-Wl -rpath=""指定的rpath路径
2. 通过环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径
3. 通过xx.so文件中的RUNPATH或RPATH指定的路径
4. 动态链接器的配置文件中配置的路径/etc/ld.so.conf
5. 默认寻找路径/lib和/usr/lib

如果没找到就报类似下面这样的错误：

error while loading shared libraries: libxxx.so: cannot open shared object file: No such file or directory

动态链接库在 Linux 系统中是通常以 .so 结尾。通常，我们可以通过 patchelf 设置 xx.so文件中配置的 rpath 信息来设置查找动态链接库的位置（RPATH的优先级高于系统默认配置的路径）

查看动态链接器找到的动态链接库位置

# 查看动态链接器找到的动态链接库位置
ldd xx.so

查看rpath

# 查看 xx.so 文件中设置的 RPATH
readelf -d xx.so | grep PATH
patchelf --print-rpath xx.so

RPATH 中的 $ORIGIN 表示的是当前 xx.so 文件所在的目录，”..” 表示的是当前目录的父目录。

可以看到 _igraph.abi3.so 中的 RPATH 为 $ORIGIN/../../../，翻译过来为/home/txb/miniconda3/lib，因为 _igraph.abi3.so 所在的目录为 /home/txb/miniconda3/lib/python3.9/site-packages/igraph，因此该动态链接库需要的其他动态链接库都是优先在 /home/txb/miniconda3/lib目录下找到的，当然，根据前文讲到的动态链接器的查找顺序，如果在该目录下没有找到对应的动态链接库，则会根据上文中提到的动态链接库查找顺序继续查找，如上文中的 libc.so.6 是在 /lib 目录下找到的。

设置rpath

有时动态链接器在非预期的目录去找动态链接库，为了让动态链接器优先在某个目录下寻找动态链接库，可以通过设置 rpath 路径的方式来实现。因为在查找动态链接库时，rpath 的优先级高于 /etc/ld.so.conf 中配置的目录，也高于 /lib 和 /usr/lib 目录。

# 设置动态链接库中的 rpath
patchelf --set-rpath /lib xx.so

# 示例 2
patchelf --set-rpath /home/txb/miniconda3/envs/scanpy/lib /home/txb/miniconda3/envs/scanpy/lib/python3.8/site-packages/scipy/spatial/_ckdtree.cpython-38-x86_64-linux-gnu.so

上文中的_igraph.abi3.so 的 RPATH 刚开始指向的是 /home/txb/miniconda3/lib 目录，如果将 rpath 修改为/lib目录，再次使用 ldd _igraph.abi3.so 查看各动态链接库的位置，发现动态链接器是优先在 /lib目录下找的。

工具安装

使用 conda 安装：

patchelf安装链接

注意事项

如果 xx.so 文件设置了 RUNPATH，RPATH 设置的目录会被忽略。此时需要通过设置 LD_LIBRARY_PATH 这个环境变量来让动态链接器优先查找某个目录。