C++ 插件实现

勇搏风浪

于 2025-04-05 15:38:02 发布

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文章标签： c++ 开发语言

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_43820463/article/details/147011939

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什么是插件

插件(Plug-In) 又称：加载项(Add-On), 外接程序(Add-In)，扩展(Extension)等等，是一种通过动态加载功能模块（即插件）来增强主程序功能的软件设计策略。通过制定标准化接口，确保插件与主程序之间的兼容性与独立性，并方便功能拓展。插件技术广泛应用于IDE开发、游戏引擎、多媒体处理等场景。

插件的基本架构

在这里插入图片描述

插件的原理

C++使用动态加载技术即运行时加载：在运行过程中通过系统调用加载，主动加载多个接口一致动态库。

(动态链接)通常情况：一个程序启动加载dll是在链接器确定的，并且该符号不能重复
动态加载：程序在运行期主动加载或者卸载，可以有相同的符号
可以看出来，插件实现在于规范了接口，以保证各个插件的接口统一。而动态加载则保证了插件可以正常加载到程序中。
从依赖的建立来看，动态链接依赖在链接的时候建立的。一旦exe发布后，这个依赖就存在而不可以打破。动态加载则是在exe运行加载时建立的即exe系统调用加载动态库的时候

动态库的加载时机

动态链接：在exe启动的时候加载
延时加载：在程序运行过程中第一次用到依赖库导出的符号再加载
MVSC：/DDLAYLOAD: demo.dll （符号重载决议）在调用函数和

动态加载: 程序员自动控制加载
系统API

实现一个简单的插件

plugin

//定义插件的公共接口 
class IPlugin {
    public:
        virtual void initialize() = 0;
        virtual void execute() = 0;
        virtual void cleanup() = 0; 
};

Helloplugin

#include <iostream>
class HelloPlugin : public IPlugin {
public:
    void initialize() override {
        std::cout << "HelloPlugin initialized." << std::endl;
    }

    void execute() override {
        std::cout << "Hello from HelloPlugin!" << std::endl;
    }

    void cleanup() override {
        std::cout << "HelloPlugin cleaned up." << std::endl;
    }
};

extern "C" IPlugin* create() {
    return new HelloPlugin();
}

extern "C" void destroy(IPlugin* plugin) {
    delete plugin;
}

Pluginmanager

#include "IPlugin.h"
#include <string>
#include <vector>
#include <dlfcn.h> // Linux下的动态链接库头文件

class PluginManager {
public:
    void loadPlugin(const std::string& path) {
        void* handle = dlopen(path.c_str(), RTLD_LAZY);
        if (!handle) {
            std::cerr << "Cannot load plugin: " << dlerror() << std::endl;
            return;
        }

        // 获取创建插件的函数
        IPlugin* (*create)();
        create = (IPlugin* (*)())dlsym(handle, "create");
        if (!create) {
            std::cerr << "Cannot load create function: " << dlerror() << std::endl;
            return;
        }

        // 创建插件实例
        IPlugin* plugin = create();
        plugin->initialize();
        plugins.push_back(std::make_pair(plugin, handle));
    }

    void executePlugins() {
        for (auto& p : plugins) {
            p.first->execute();
        }
    }

    void unloadPlugins() {
        for (auto& p : plugins) {
            p.first->cleanup();
            dlclose(p.second);
            delete p.first;
        }
        plugins.clear();
    }

private:
    std::vector<std::pair<IPlugin*, void*>> plugins;
};

application

#include "PluginManager.h"

int main() {
    PluginManager manager;
    manager.loadPlugin("./HelloPlugin.so");
    manager.executePlugins();
    manager.unloadPlugins();

    return 0;
}