【C++随记0】Linux下实现c++动态库调用

Linux下实现c++动态库调用

1 安装c++

命令会安装GNU C++编译器和标准C++库的开发文件,包括头文件和库文件。其中,gcc-c++是C++编译器,libstdc+±devel是标准C++库的开发文件。

sudo yum update #更新linux下的软件
sudo yum install gcc-c++ -y #安装开发工具
sudo yum install libstdc++-devel -y #安装库
g++ --version #检查安装成功否

2 测试程序

2.1 创建测试程序

根据开发规则,创建/test文件夹,在test文件夹下分别创建src、obj、lib和include分别用来保存.cpp源文件、过程文件.o、生成的动态库文件.so和头文件.h,主函数创建在主目录下。

2.2 创建编译脚本

根据计划设计的动态库名称,创建编译脚本,使用make执行,实现动态库编译。

动态库的名称前需要加上lib,否则执行程序调用不了动态库文件

编写的脚本模板如下:

#生成的动态库文件名
PROJECT=libtest.so 
#使用的编译器,如果用c语言则使用gcc
CC=g++  
#源文件保存路径,使用通配符wildcard在路径src目录下查找.cpp文件,如果用c语言则为*.c
SOURCES=$(wildcard src/*.cpp)   
#patsubst函数用于将文件模式进行替换,$(patsubst 原模式, 目标模式, 文件列表)
OBJECTS=$(patsubst %.cpp,%.o,$(SOURCES))

.PHONY:clean

CFLAG = -Iinclude -fPIC -shared
LD_FLAG = -fPIC -s -Wl,-z,relro,-z,now,-z,noexecstack -fstack-protector-all

$(PROJECT): $(OBJECTS)
    mkdir -p lib
    $(CC)   -shared -o lib/$@ $(patsubst %.o,obj/%.o,$(notdir $(OBJECTS))) $(LD_FLAG)
    @echo "finish $(PROJECT)"

.cpp.o:
    @mkdir -p obj
    $(CC) -c $< $(CFLAG) -o obj/$(patsubst %.cpp,%.o,$(notdir $<))

clean:
    -rm -rf obj lib
    $echo "clean up."

这样设计模板只需要修改定义的 PROJECT 动态库名即可,后面的命令可以实现动态库编译。

2.3 创建动态库程序和调用程序

动态库源文件程序test.cpp

#include <cstdio>

int add(int a, int b)
{
	return a + b;
}

动态库头文件程序test.h

int add(int a, int b);

调用动态库程序main.cpp

#include <cstdio>
#includ "test.h"

int main()
{
	int a = 5, b = 10;
	int ret = add(a, b);
	printf("a + b = %d\n", ret);
	return 0;
}

2.4 编译程序

  1. 编译并生成动态库
cd /test
make
  1. 编译main程序生成可执行文件
g++ -o demo main.cpp -ltest -Llib -Iinclude -Wall
  1. 执行程序,查看结果
./demo

此时会报错,找不到动态库,需要对动态库路径配置环境变量

  1. 配置环境变量
export LD_LIBRARY_PATH=./lib

以上,配置好之后,执行程序就可以成功调用动态库。

文中是linuxC++动态库 实现接口提供类导出的一个例子 注意其中使用函数返回基类指针的用法,因为Linux的动态链接库不能像MFC中那样直接导出类 一、介绍 如何使用dlopen API动态地加载C++函数和类,是Unix C++程序员经常碰到的问题。 事实上,情况偶尔有些复杂,需要一些解释。这正是写这篇mini HOWTO的缘由。 理解这篇文档的前提是对C/C++语言中dlopen API有基本的了解。 这篇HOWTO的维护链接是: http://www.isotton.com/howtos/C++-dlopen-mini-HOWTO/ 二、问题所在 有时你想在运行时加载一个库(并使用其中的函数),这在你为你的程序写一些插件或模块架构的时候经常发生。 在C语言中,加载一个库轻而易举(调用dlopen、dlsym和dlclose就够了),但对C++来说,情况稍微复杂。 动态加载一个C++库的困难一部分是因为C++的name mangling (译者注:也有人把它翻译为“名字毁坏”,我觉得还是不翻译好), 另一部分是因为dlopen API是用C语言实现的,因而没有提供一个合适的方式来装载类。 在解释如何装载C++库之前,最好再详细了解一下name mangling。 我推荐您了解一下它,即使您对它不感兴趣。因为这有助于您理解问题是如何产生的,如何才能解决它们。 1. Name Mangling 在每个C++程序(或库、目标文件)中, 所有非静态(non-static)函数在二进制文件中都是以“符号(symbol)”形式出现的。 这些符号都是唯一的字符串,从而把各个函数在程序、库、目标文件中区分开来。 在C中,符号名正是函数名:strcpy函数的符号名就是“strcpy”,等等。 这可能是因为两个非静态函数的名字一定各不相同的缘故。 而C++允许重载(不同的函数有相同的名字但不同的参数), 并且有很多C所没有的特性──比如类、成员函数、异常说明──几乎不可能直接用函数名作符号名。 为了解决这个问题,C++采用了所谓的name mangling。它把函数名和一些信息(如参数数量和大小)杂糅在一起, 改造成奇形怪状,只有编译器才懂的符号名。 例如,被mangle后的foo可能看起来像foo@4%6^,或者,符号名里头甚至不包括“foo”。 其中一个问题是,C++标准(目前是[ISO14882])并没有定义名字必须如何被mangle, 所以每个编译器都按自己的方式来进行name mangling。 有些编译器甚至在不同版本间更换mangling算法(尤其是g++ 2.x和3.x)。 即使您搞清楚了您的编译器到底怎么进行mangling的,从而可以用dlsym调用函数了, 但可能仅仅限于您手头的这个编译器而已,而无法在下一版编译器下工作。 三、类 使用dlopen API的另一个问题是,它只支持加载函数。 但在C++中,您可能要用到库中的一个类,而这需要创建该类的一个实例,这不容易做到。 四、解决方案 1. extern "C" C++有个特定的关键字用来声明采用C binding的函数: extern "C" 。 用 extern "C"声明的函数将使用函数名作符号名,就像C函数一样。 因此,只有非成员函数才能被声明为extern "C",并且不能被重载。 尽管限制多多,extern "C"函数还是非常有用,因为它们可以象C函数一样被dlopen动态加载。 冠以extern "C"限定符后,并不意味着函数中无法使用C++代码了, 相反,它仍然是一个完全的C++函数,可以使用任何C++特性和各种类型的参数。
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