C++覆盖系统函数的方法

最新推荐文章于 2025-04-20 16:50:46 发布

starstarstone

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分类专栏： Linux 文章标签： c++ c

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/starstarstone/article/details/7481306

本文介绍了如何在C++中覆写系统函数，以解决glibc中fork线程不安全的问题。通过创建新的函数并使用-Wl,-wrap链接参数，可以实现对系统函数如atoi的自定义行为。示例中展示了单文件和多文件项目的实现方式，并给出了编译和运行的步骤，最终达到系统函数结果+1的效果。" 111157440,10293494,Simulink仿真：三相桥式全控整流电路与整流技术解析,"['电力电子', '电路仿真', '模拟电路', '整流技术', '电力系统']

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在编写程序时，我们有时会有覆盖系统函数的需求。比如针对glibc中fork线程不安全的bug，我们可以在程序中实现一个特定的fork，伪代码如下:

pid_t fork(void)
{
    lock();
    fork();//system call
    unlock();
}

将这个程序编译为myfork.o。
我们的目标是，对于所有使用fork的库，当我们同时链接myfork.o后，可执行件执行fork时调用的都是上述实现的函数，这样就可以保证系统函数fork()串行地执行，从而避免了线程不安全的情况。当然，这里只是一个大概的思路，下面介绍一个具体实现的例子：

简单起见，我们以系统函数atoi为例，atoi的功能是将字符串转换为整型数，如atoi("10")的结果为10，atoi("12")的结果为12。这里我们要实现的atoi的结果在其系统版本结果的基础上+1，即atoi("12")的结果为13。

关键：g++编译时使用链接参数-Wl,-wrap；extern "C"。

单文件实现
single.cc：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
extern "C" int __real_atoi(const char *nptr);
extern "C" int __wrap_atoi(const char *str)
{
  return __real_atoi(str) + 1;
}
int main()
{
        int a = atoi("12");
        printf("atoi(12)=%d\n",a);
        return 0;
} 

编译运行即输出：
$g++ -Wl,-wrap,atoi -o single single.cc 
$./single
atoi(12)=13