背景

许多现代C / C ++项目都利用Autotools创建GNU构建系统，例如根据平台生成make文件。可执行文件（二进制文件）在生成/编译过程中生成，并且可以在执行编译的计算机上本地执行。但是，如果将同一可执行文件移动到另一台计算机上，或者只是移到同一台计算机上的其他文件夹，则在运行该可执行文件时可能会遇到“找不到库”错误。

什么是RPATH和$ORIGIN?

RPATH代表运行时搜索路径。根据Wikipedia的说法，rpath指定在可执行文件或库中硬编码的运行时搜索路径。动态链接加载程序使用rpath查找所需的库, 动态链接是所需共享库的一种“惰性”链接，不是在编译阶段，而是在运行一个可执行文件的后期。如果设置了rpath，覆盖或补充系统默认的共享库搜索路径，则共享库的路径将被编码到可执行文件的头中，就像扩展PATH系统变量链一样。

$ORIGIN是一个特殊的变量，指示实际的可执行文件名。它在运行时解析到可执行文件的位置，在设置RPATH时非常有用。

示例

编写libhello.so动态库文件

hello.h

#pragma once

void HelloFunc();

hello.cpp

#include <iostream>

void HelloFunc()
{
    std::cout << "hello function \n";
}

编译

➜ g++ -fPIC -shared -o libhello.so hello.c

main.c

#include <iostream>
#include "hello.h"
int main()
{
    HelloFunc();
    std::cout << "hello world \n";
    return 0;
}

正常编译

➜ g++ main.c -o main -L. -lhello

运行结果

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

我们需要解决找到libhello.so的问题才可以使main运行起来，可以通过以下两种方式

export LD_LIBRARY_PATH=yourpath/lib
将libhello.so拷贝到/usr/local/lib,然后运行ldconfig

使用RPATH

编译期

编译命令改为

➜ g++ main.c -o main -L. -lhello -Wl,-rpath='$ORIGIN/'

运行

➜./main 
hello function 
hello world

程序正常运行

在编译之后，执行之前

使用chrpath

chrpath -r "\$\ORIGIN/path/to/library" <executable>

—如果之前没有为可执行文件设置rpath，上述命令可能会失败。使用patchelf实用程序尝试下面的命令，它不会抱怨没有设置rpath，并且会设置RUNPATH来实现类似的目标。

使用patchelf

patchelf — set-rpath ‘$ORIGIN/path/to/library’ <executable>

如何检查RPATH的值?

有多种方法可以检查可执行文件或库的RPATH值。objdump、readelf和chrpath是3个常用的实用程序。

objdump -x path/to/executable | grep RPATH

或者

readelf -d path/to/executable | head -20

或者

chrpath -l path/to/executable

使用readelf结果

➜  hello readelf -d main | head -20   

Dynamic section at offset 0x2dd0 contains 29 entries:
  标记        类型                         名称/值
 0x0000000000000001 (NEEDED)             共享库：[libhello.so]
 0x0000000000000001 (NEEDED)             共享库：[libstdc++.so.6]
 0x0000000000000001 (NEEDED)             共享库：[libm.so.6]
 0x0000000000000001 (NEEDED)             共享库：[libgcc_s.so.1]
 0x0000000000000001 (NEEDED)             共享库：[libc.so.6]
 0x000000000000001d (RUNPATH)            Library runpath: [$ORIGIN/]
 0x000000000000000c (INIT)               0x401000
 0x000000000000000d (FINI)               0x401244
 0x0000000000000019 (INIT_ARRAY)         0x403db8
 0x000000000000001b (INIT_ARRAYSZ)       16 (bytes)
 0x000000000000001a (FINI_ARRAY)         0x403dc8
 0x000000000000001c (FINI_ARRAYSZ)       8 (bytes)
 0x000000006ffffef5 (GNU_HASH)           0x400308
 0x0000000000000005 (STRTAB)             0x400408
 0x0000000000000006 (SYMTAB)             0x400330
 0x000000000000000a (STRSZ)              269 (bytes)
 0x000000000000000b (SYMENT)             24 (bytes)
➜  hello

使用ldd命令查看链接路径

➜ ldd -r main              
        linux-vdso.so.1 (0x00007fffe1fc9000)
        libhello.so => /home/neil/workspace/temp/hello/./libhello.so (0x00007f7e705de000)
        libstdc++.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6 (0x00007f7e70438000)
        libm.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6 (0x00007f7e702b5000)
        libgcc_s.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1 (0x00007f7e7029b000)
        libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f7e700da000)
        /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f7e705e5000)

可以看出libhello.so被正确的链接到了当前目录。

RPATH & $ORIGIN实战

背景

什么是RPATH和$ORIGIN?

示例

使用RPATH

编译期

在编译之后，执行之前

如何检查RPATH的值?