C/C++：使用dlopen、dlsym、dlclose运行时装载动态库

C/C++：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.

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 count.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

这一小节是生成动态库，之前有介绍，不再赘述.

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；

[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

运行：

[test1280@localhost ~]$ ./main
INFO:get() return 6

DESCRIPTION：

The four functions dlopen(), dlsym(), dlclose(), dlerror() implement the interface to the dynamic linking loader.

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

The function dlopen() loads the dynamic library file named by the null-terminated string filename and returns an opaque "handle" for the  dynamic  library.

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

The  function dlsym() takes a "handle" of a dynamic library returned by dlopen() and the null-terminated symbol name, returning the address where that symbol is loaded into memory.

int dlclose(void *handle);

The function dlclose() decrements the reference count on the dynamic library handle handle.
If the reference count drops to zero and no other loaded  libraries use symbols in it, then the dynamic library is unloaded.

char *dlerror(void);

The function dlerror() returns a human readable string describing the most recent error that occurred from dlopen(), dlsym() or dlclose() since the last call to dlerror().

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）.

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

其余错误可以自行尝试.

实践是检验真理的唯一标准.

Just Do It！