Linux 動態鏈接庫(.so)的使用

1. 背景

庫：就是已經編寫好的，后續可以直接使用的代碼。

c++靜態庫：會合入到最終生成的程序，使得結果文件比較大。優點是不再有任何依賴。

c++動態庫：動態庫，一個文件可以多個代碼同時使用內存中只有一份，節省內存，可以隨主代碼一起編譯。缺點是需要頭文件。

網友說：庫就是除了main函數之外的其他代碼，都可以組成庫。

2. 只介紹動態庫(工作中主要用動態庫) 

C++使用動態庫比C語言使用動態庫稍微麻煩點。

因為C++支持函數重載(參數變量個數不同、參數類型不同、類型修飾符不同const/not const等)，都會使得C++對函數名進行重寫，不方便根據函數名查找對應函數。

C++中可以使用extern關鍵字修飾對應的函數，表示函數名按照C言語分隔編譯，不進行改寫。(extern關鍵字另一個關鍵字修飾變量，表示變量在其他文件中已經定義。通常見於修飾全局變量)

3. 使用so文件需要的api

頭文件 #include <dlfcn.h>

dlopen以指定的模式打開共享鏈接庫。使用可以參考: http://man7.org/linux/man-pages/man3/dlopen.3.html

4. C++使用動態鏈接庫實例

4.1 test.h

class Test{
public:
    virtual int get();
    virtual void set(const int num);
};

4.2 test.cpp

#include <iostream>
#include "test.h"

int g_num = 0;   ///全局變量

int Test::get() { return g_num; }
void Test::set(const int num){ g_num = num; }

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

Test* create(){ return new Test; }

#ifdef __cplusplus
}
#endif

 4.3 main.cpp

#include <iostream>
#include <dlfcn.h>
#include "test.h"
using namespace std;

//聲明函數指針
typedef Test* (*so_init)();

//定義插件類來封裝，句柄用完后需要釋放
struct Plugin{
    void *handle;
    Test *t;

    Plugin():handle(NULL), t(NULL) { }
    ~Plugin(){
        if(t) { delete t; }
        if (handle) { dlclose(handle); }
    }
};

int create_instance(const char *so_file, Plugin &p){
    //根據特定的模式打開so文件, 獲取so文件句柄 23     //RTLD_NOW：需要在dlopen返回前，解析出所有未定義符號
    //RTLD_DEEPBIND：在搜索全局符號前先搜索庫內的符號，避免同名符號的沖突
    p.handle = dlopen(so_file, RTLD_NOW | RTLD_DEEPBIND);
    if (!p.handle) {
        cout << "Cannot open library: " << dlerror() << endl;
        return -1;
    }

    //根據字符串"create"讀取庫中對應到函數, 並返回函數地址，可以理解為一種間接的“反射機制”
    so_init create_fun = (so_init) dlsym(p.handle, "create");
    if (!create_fun) {
        cout << "Cannot load symbol" << endl;
        dlclose(p.handle);
        return -1;
    }

    //調用方法, 獲取類實例 
    p.t = create_fun();

    return 0;
}

int main(){
    Plugin p1;
    Plugin p2;

    if (0 != create_instance("./libtest_1.so", p1)
            || 0 != create_instance("./libtest_2.so", p2)){
        cout << "create_instance failed" << endl;
        return 0;
    }

    p1.t->set(1);   //對庫1中到全局變量進行設置
    p2.t->set(2);   //對庫2中到全局變量進行設置

    //輸出兩個庫中的全局變量
    cout << "t1 g_num is " << p1.t->get() << endl;
    cout << "t2 g_num is " << p2.t->get() << endl;
    return 0;
}

 

執行：

g++ -fPIC -shared test.cpp -o libtest_1.so

g++ -fPIC -shared test.cpp -o libtest_2.so

g++ -g -Wl,--no-as-needed -ldl main.cpp -rdynamic