Linux系统下的dlopen、dlsym、dlclose

1、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。本文先从使用上进行总结，涉及到基本的操作方法，关于动态链接库的本质及如何加载进来，需要进一步学习，后续继续补充。如何将程序设计为插件形式，挖掘出主题和业务之间的关系，需要进一步去学习。

2、生产动态链接库

编译参数 gcc -fPIC -shared 

例如将如下程序编译为动态链接库libcaculate.so，程序如下：

int add(int a,int b)
{
    return (a + b);
}

int sub(int a, int b)
{
    return (a - b);
}

int mul(int a, int b)
{
    return (a * b);
}

int div(int a, int b)
{
    return (a / b);
}

编译如下： gcc -fPIC -shared caculate.c -o libcaculate.so 

3、dlopen、dlsym函数介绍

      在linux上man dlopen可以看到使用说明，函数声明如下：

#include <dlfcn.h>

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

char *dlerror(void);

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

int dlclose(void *handle);

　　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，dlerror返回出现的错误，dlsym通过句柄和连接符名称获取函数名或者变量名，dlclose来卸载打开的库。 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。

采用上面生成的libcaculate.so，写个测试程序如下：

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <dlfcn.h>
 4 
 5 //动态链接库路径
 6 #define LIB_CACULATE_PATH "./libcaculate.so"
 7 
 8 //函数指针
 9 typedef int (*CAC_FUNC)(int, int);
10 
11 int main()
12 {
13     void *handle;
14     char *error;
15     CAC_FUNC cac_func = NULL;
16 
17     //打开动态链接库
18     handle = dlopen(LIB_CACULATE_PATH, RTLD_LAZY);
19     if (!handle) {
20     fprintf(stderr, "%s\n", dlerror());
21     exit(EXIT_FAILURE);
22     }
23 
24     //清除之前存在的错误
25     dlerror();
26 
27     //获取一个函数
28     *(void **) (&cac_func) = dlsym(handle, "add");
29     if ((error = dlerror()) != NULL)  {
30     fprintf(stderr, "%s\n", error);
31     exit(EXIT_FAILURE);
32     }
33     printf("add: %d\n", (*cac_func)(2,7));
34 
35     cac_func = (CAC_FUNC)dlsym(handle, "sub");
36     printf("sub: %d\n", cac_func(9,2));
37 
38     cac_func = (CAC_FUNC)dlsym(handle, "mul");
39     printf("mul: %d\n", cac_func(3,2));
40 
41     cac_func = (CAC_FUNC)dlsym(handle, "div");
42     printf("div: %d\n", cac_func(8,2));
43 
44     //关闭动态链接库
45     dlclose(handle);
46     exit(EXIT_SUCCESS);
47 }

编译选项如下：gcc -rdynamic -o main main.c -ldl

测试结果如下所示：