动态链接库dlopen、dlsym与函数指针的联合妙用

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前言

为了使程序方便扩展，具备通用性，可以采用插件形式。采用 异步事件驱动模型，保证主程序逻辑不变，将各个业务已动态链接库的形式加载进来这就是所谓的插件。
linux提供了加载和处理动态链接库的系统调用，非常方便。dlopen、dlsym 和 dlclose 是在 Unix-like 操作系统（如 Linux）中用于动态链接库（共享对象）的三个主要函数。这些函数属于 <dlfcn.h> 头文件，使得应用程序能够在运行时加载和链接共享库。

一、dlopen

void *dlopen(const char *filename, int flag);

dlopen以指定模式打开指定的动态连接库文件，并返回一个句柄给调用进程

dlopen打开模式如下：

RTLD_LAZY 暂缓决定，等有需要时再解出符号
RTLD_NOW 立即决定，返回前解除所有未决定的符号。
RTLD_LOCAL
RTLD_GLOBAL 允许导出符号
RTLD_GROUP
RTLD_WORLD

返回值:

打开错误返回NULL
成功，返回库引用
编译时候要加入 -ldl (指定dl库)

二、dlsym

void *dlsym(void *handle, const char *symbol);

dlsym通过句柄和连接符名称获取函数名或者变量名。

参数：

dlsym根据动态链接库操作句柄(handle)与符号(symbol)，返回符号对应的地址。
使用这个函数不但可以获取函数地址，也可以获取变量地址。
handle是由 dlopen打开动态链接库后返回的指针，symbol就是要求获取的函数或全局变量的名称。

三、dlclose

int dlclose(void *handle);

dlclose用于关闭指定句柄的动态链接库，只有当此动态链接库的使用计数为0时,才会真正被系统卸载。

四、dlerror

char *dlerror(void);

dlerror返回出现的错误

五、测试demo

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <dlfcn.h>
 
 //动态链接库路径
 #define LIB_CACULATE_PATH "./libcaculate.so"
 
 //函数指针
 typedef int (*CAC_FUNC)(int, int);
 
 int main()
 {
     void *handle;
     char *error;
     CAC_FUNC cac_func = NULL;
 
     //打开动态链接库
     handle = dlopen(LIB_CACULATE_PATH, RTLD_LAZY);
     if (!handle) {
     fprintf(stderr, "%s\n", dlerror());
     exit(EXIT_FAILURE);
     }
 
     //清除之前存在的错误
     dlerror();
 
     //获取一个函数
     *(void **) (&cac_func) = dlsym(handle, "add");
     if ((error = dlerror()) != NULL)  {
     fprintf(stderr, "%s\n", error);
     exit(EXIT_FAILURE);
     }
     printf("add: %d\n", (*cac_func)(2,7));
 
     cac_func = (CAC_FUNC)dlsym(handle, "sub");
     printf("sub: %d\n", cac_func(9,2));
 
     cac_func = (CAC_FUNC)dlsym(handle, "mul");
     printf("mul: %d\n", cac_func(3,2));
 
     cac_func = (CAC_FUNC)dlsym(handle, "div");
     printf("div: %d\n", cac_func(8,2));
 
     //关闭动态链接库
     dlclose(handle);
     exit(EXIT_SUCCESS);
 }

很简单，总体流程简单归纳如下

#include <dlfcn.h>
void* handle = dlopen("./hello.so", RTLD_LAZY);
typedef void (*hello_t)();
hello_t hello = (hello_t) dlsym(handle, "hello");

hello();
dlclose(handle);

六、使用注意

注意库函数在库中的定义要用extern“c”来申明，这样在主函数中才能通过dlsym的第一个参数来查找函数。申明的方式有下面两种

extern "C" int foo;
extern "C" void bar();
            
and 

extern "C" {
     extern int foo;
     extern void bar();
}

七、参考链接

动态链接库dlopen的函数的使用
 动态链接库的加载与卸载：dlopen、dlsym、dlclose 的强大力量