Linux下C++调用动态库的方法

本文介绍了一个C语言程序示例,该程序演示了如何使用dlopen、dlsym和dlclose函数从libm.so库中动态加载和使用cosf函数。程序首先打开libm.so库,然后查找cosf符号地址,并调用此函数计算角度为0的余弦值。

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在这个例子中主要是调用了 math 库(libm.so)中的“cosf”函数,dlopen函数的第二个参数表示加载库文件的模式,主要有两种: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。另外记得引用包含API的头文件“#include <dlfcn.h>”(^_^)。

#include <stdio.h>
 #include <dlfcn.h>
 
 int main(int argc, char *argv[]){
     void * libm_handle = NULL;
     float (*cosf_method)(float);
     char *errorInfo;
     float result;
    
     // dlopen 函数还会自动解析共享库中的依赖项。这样蘑菇街 ,如果您打开了一个依赖于其他共享库的对象,它就会自动加载它们。
     // 函数返回一个句柄,该句柄用于后续的 API 调用
     libm_handle = dlopen("libm.so", RTLD_LAZY );
     // 如果返回 NULL 句柄,表示无法找到对象文件,过程结束。否则的话,将会得到对象的一个句柄,可以进一步询问对象
     if (!libm_handle){
         // 如果返回 NULL 句柄,通过dlerror方法可以取得无法访问对象的原因
         printf("Open Error:%s.\n",dlerror());
         return 0;
     }
 
     // 使用 dlsym 函数,尝试解析新打开的对象文件中的符号。您将会得到一个有效的指向该符号的指针,或者是得到一个 NULL 并返回一个错误
     cosf_method = dlsym(libm_handle,"cosf");
     errorInfo = dlerror();// 调用dlerror方法,返回错误信息的同时,内存中的错误信息被清空
     if (errorInfo != NULL){
         printf("Dlsym Error:%s.\n",errorInfo);
         return 0;
     }
 
     // 执行“cosf”方法
     result = (*cosf_method)(0.0);
     printf("result = %f.\n",result);
    
     // 调用 ELF 对象中的目标函数后,通过调用 dlclose 来关闭对它的访问
     dlclose(libm_handle);
 
     return 0;
 }

文中是linuxC++动态库 实现接口提供类导出的一个例子 注意其中使用函数返回基类指针的用法,因为Linux的动态链接库不能像MFC中那样直接导出类 一、介绍 如何使用dlopen API动态地加载C++函数和类,是Unix C++程序员经常碰到的问题。 事实上,情况偶尔有些复杂,需要一些解释。这正是写这篇mini HOWTO的缘由。 理解这篇文档的前提是对C/C++语言中dlopen API有基本的了解。 这篇HOWTO的维护链接是: http://www.isotton.com/howtos/C++-dlopen-mini-HOWTO/ 二、问题所在 有时你想在运行时加载一个库(并使用其中的函数),这在你为你的程序写一些插件或模块架构的时候经常发生。 在C语言中,加载一个库轻而易举(调用dlopen、dlsym和dlclose就够了),但对C++来说,情况稍微复杂。 动态加载一个C++库的困难一部分是因为C++的name mangling (译者注:也有人把它翻译为“名字毁坏”,我觉得还是不翻译好), 另一部分是因为dlopen API是用C语言实现的,因而没有提供一个合适的方式来装载类。 在解释如何装载C++库之前,最好再详细了解一下name mangling。 我推荐您了解一下它,即使您对它不感兴趣。因为这有助于您理解问题是如何产生的,如何才能解决它们。 1. Name Mangling 在每个C++程序(或库、目标文件)中, 所有非静态(non-static)函数在二进制文件中都是以“符号(symbol)”形式出现的。 这些符号都是唯一的字符串,从而把各个函数在程序、库、目标文件中区分开来。 在C中,符号名正是函数名:strcpy函数的符号名就是“strcpy”,等等。 这可能是因为两个非静态函数的名字一定各不相同的缘故。 而C++允许重载(不同的函数有相同的名字但不同的参数), 并且有很多C所没有的特性──比如类、成员函数、异常说明──几乎不可能直接用函数名作符号名。 为了解决这个问题,C++采用了所谓的name mangling。它把函数名和一些信息(如参数数量和大小)杂糅在一起, 改造成奇形怪状,只有编译器才懂的符号名。 例如,被mangle后的foo可能看起来像foo@4%6^,或者,符号名里头甚至不包括“foo”。 其中一个问题是,C++标准(目前是[ISO14882])并没有定义名字必须如何被mangle, 所以每个编译器都按自己的方式来进行name mangling。 有些编译器甚至在不同版本间更换mangling算法(尤其是g++ 2.x和3.x)。 即使您搞清楚了您的编译器到底怎么进行mangling的,从而可以用dlsym调用函数了, 但可能仅仅限于您手头的这个编译器而已,而无法在下一版编译器下工作。 三、类 使用dlopen API的另一个问题是,它只支持加载函数。 但在C++中,您可能要用到库中的一个类,而这需要创建该类的一个实例,这不容易做到。 四、解决方案 1. extern "C" C++有个特定的关键字用来声明采用C binding的函数: extern "C" 。 用 extern "C"声明的函数将使用函数名作符号名,就像C函数一样。 因此,只有非成员函数才能被声明为extern "C",并且不能被重载。 尽管限制多多,extern "C"函数还是非常有用,因为它们可以象C函数一样被dlopen动态加载。 冠以extern "C"限定符后,并不意味着函数中无法使用C++代码了, 相反,它仍然是一个完全的C++函数,可以使用任何C++特性和各种类型的参数。
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