C语言--使用dlopen、dlsym、dlclose运行时装载动态库

一个可执行程序可能与多个动态库有关联，通常是在程序运行时将必要的动态库装载入进程实体（内存中）；

另外一种，则是使用dlopen/dlsym/dlclose来动态地将动态库装载到当前进程实体中.

简单点说，就是：

1.dlopen将指定的动态库以特定的方式装载到当前进程实体，并返回一个可操作的句柄，用以后续获取函数地址等操作；

2.dlsym从指定的（由dlopen的返回值指定）库中获得指定的函数（第二个参数为函数名）；

3.dlclose可将关闭卸载动态库；注意，实际是减掉一个对动态库的引用（ref），仅当减到0时才会触发卸载动态库的操作；

4.dlerror返回一个字符串用以描述错误；

通常的三段式就是：先打开（dlopen），然后获得需要的函数（dlsym），然后调用函数，最后关闭（dlclose）

ps：
每个可执行模块（包括可执行文件和动态链接库）都有自己的数据段用来存放自己的全局变量。
一个进程中所有的可执行模块都在同一个平坦的内存上，操作系统负责为模块分配内存起始地址。
不同的静态变量位于从这个区段的固定位置（可能是起始处或中间的某个位置）偏移不同字节数的地址，在编译时就写死在生成的原生代码中。

示例：

动态库：
count.h

#ifndef _COUNT_H
#define _COUNT_H
int count;

int get();
void inc();

#endif

count.c

#include "count.h"

int get()
{
    return count;
}

void inc()
{
    count++;
}

编译动态库：

[test1280@localhost ~]$ gcc -fPIC -c count.c
[test1280@localhost ~]$ gcc -shared -fPIC -o libcount.so *.o
[test1280@localhost ~]$ ll
total 20
-rw-rw-r--. 1 test1280 test1280   76 Oct 21 04:43 count.c
-rw-rw-r--. 1 test1280 test1280   77 Oct 21 04:42 count.h
-rw-rw-r--. 1 test1280 test1280 1568 Oct 21 04:56 count.o
-rwxrwxr-x. 1 test1280 test1280 7913 Oct 21 04:57 libcount.so

dlopen/dlsym/dlclose使用示例：

#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

#define NUM 6
#define LIBPATH "/home/test1280/libcount.so"

int main()
{
    void *handler = dlopen(LIBPATH, RTLD_LAZY);
    if (handler == NULL)
    {
        printf("ERROR:%s:dlopen\n", dlerror());
        return -1;
    }

    void (*inc)() = (void (*)())dlsym(handler, "inc");
    if (inc == NULL)
    {
        printf("ERROR:%s:dlsym\n", dlerror());
        return -1;
    }

    int i = 0;
    for (; i < NUM; i++)
        inc();

    int (*get)() = (int (*)())dlsym(handler, "get");
    if (get == NULL)
    {
        printf("ERROR:%s:dlsym\n", dlerror());
        return -1;
    }
    printf("INFO:get() return %d\n", get());

    dlclose(handler);

    return 0;
}

编译：

[test1280@localhost ~]$ gcc -o main main.c -ldl

注意：
源文件中没有包含count.h头文件；
编译时没有使用-l指定libcount.so；
dlfcn.h是dlopen的头文件，调用时要加-ldl参数

[test1280@localhost ~]$ ll
total 36
-rw-rw-r--. 1 test1280 test1280   76 Oct 21 04:43 count.c
-rw-rw-r--. 1 test1280 test1280   77 Oct 21 04:42 count.h
-rw-rw-r--. 1 test1280 test1280 1568 Oct 21 04:56 count.o
-rwxrwxr-x. 1 test1280 test1280 7913 Oct 21 04:57 libcount.so
-rwxrwxr-x. 1 test1280 test1280 8761 Oct 21 05:12 main
-rw-rw-r--. 1 test1280 test1280  620 Oct 21 05:11 main.c

再多测试下dlerror：

给出一个不存在的动态库路径：
#define LIBPATH "/home/test1280/libcount1.so"

[test1280@localhost ~]$ ./main
ERROR:/home/test1280/libcount1.so: cannot open shared object file: No such file or directory:dlopen

给出不存在的函数名称：
void (*inc)() = (void (*)())dlsym(handler, "inc_test1280");

[test1280@localhost ~]$ ./main
ERROR:/home/test1280/libcount.so: undefined symbol: inc_test1280:dlsym