C/C++链接过程相关

　　1、dlclose(), dlerror(), dlopen(), dlsym()等：动态链接加载器的编程接口。链接时需要指定-ldl。

　　1）dlopen()：

// 加载由filename指定的动态库文件，并返回其“句柄”
// 程序中使用dlopen()多次加载同一个库时，返回相同的句柄
// 失败则返回NULL
void *dlopen(const char *filename, int flag);

　　（1）若filename包含"/"，则认为它是相对路径或绝对路径。否则，动态链接器（ld.so）按如下顺序搜索名为filename的库文件：

　　I、仅适用于ELF文件（可执行文件+可重定位的目标文件+core文件+共享库）。在ELF文件的动态节（dynamic section）中，当DT_RUNPATH属性没有指定时，使用DT_RPATH属性（如有）指定的目录。如：

~/programming/dlopen$ gcc main.c -ldl -Wl,-rpath=.    <——-Wl,-rpath=.：将-rpath=.作为选项传递给链接器
~/programming/dlopen$ readelf -d a.out

Dynamic section at offset 0xf04 contains 26 entries:
  标记        类型                         名称/值
 0x00000001 (NEEDED)           共享库：[libdl.so.2]
 0x00000001 (NEEDED)           共享库：[libc.so.6]
 0x0000000f (RPATH)            Library rpath: [.]    <——hard code的一个在运行时搜索库文件的路径
 0x0000000c (INIT)             0x80483bc
 0x0000000d (FINI)             0x8048624
... ...
~/programming/dlopen$ chrpath -d a.out               <——chrpath: change the rpath or runpath in binaries
~/programming/dlopen$ readelf -d a.out

Dynamic section at offset 0xf04 contains 25 entries:
  标记        类型                         名称/值
 0x00000001 (NEEDED)                     共享库：[libdl.so.2]
 0x00000001 (NEEDED)                     共享库：[libc.so.6]
 0x0000000c (INIT)                       0x80483bc
 0x0000000d (FINI)                       0x8048624
...　　

　　不建议使用。

　　II、程序启动时，如果环境变量LD_LIBRARY_PATH已经定义，则搜索它指定的目录。如：

~/programming/dlopen$ LD_LIBRARY_PATH=. ./a.out

~/programming/dlopen$ export LD_LIBRARY_PATH=.
~/programming/dlopen$ ./a.out

　　安全起见，对于SUID和SGID程序，这个变量被忽略。

　　另外，可以调用动态链接器/加载器并指定--library-path选项以覆盖LD_LIBRARY_PATH：

~/programming/dlopen$ /lib/ld-linux.so.2 --library-path .. ./a.out

　　III、仅适用于ELF文件。使用ELF文件的DT_RUNPATH动态节属性指定的目录。

　　IV、检查/etc/ld.so.cache（该文件由ldconfig更新）。它包含那些在ld.so.conf指定目录、/lib和/usr/lib中找到的库文件。

　　两个相关文件：/lib/ld-linux.so*：动态（运行时）链接器/加载器；/etc/ld.so.conf：它指定的目录被用于搜索库文件。

　　V、依次搜索/lib和/usr/lib。

 　　（2）接下来是dlopen()的第二个参数flag：

　　I、下面两个值必须选其一：

　　RTLD_LAZY：延迟绑定（lazy binding）。仅当引用了符号的代码被执行时，才对符号进行解析（resolve）。延迟绑定只适用于函数，变量总是在加载库时被立即绑定。

　　RTLD_NOW：如果指定了该值，或者环境变量LD_BIND_NOW被设置成非空字符串，则将加载的库的所有未定义符号都在dlopen()返回前被解析。

　　II、还有以下可选的值：

　　RTLD_GLOBAL：该库定义的符号可用于后续加载的库的符号解析过程。

　　解析库的外部（external）引用时，使用该库的依赖列表和其他先前已使用RTLD_GLOBAL打开的库。如果可执行程序链接时使用-rdynamic，则它的全局符号也将被用于解析动态加载库中的引用。

　　RTLD_LOCAL：与RTLD_GLOBAL相反（也是这两个值中的默认值）。

　　RTLD_NODELETE（glibc 2.2之后）：在dlclose()期间不卸载（unload）该库。这样的结果是，如果该库在后续被dlopen()重新加载，则它的静态变量不会重新初始化。这个flag不是POSIX.1-2001的标准。

　　RTLD_NOLOAD（glibc 2.2之后）：不加载。测试该库是否已经加载：如果还没加载则dlopen()返回NULL，否则返回句柄。也可以用来改变已加载库的flag，如一个用RTLD_LOCAL加载的库，可用RTLD_NOLOAD | RTLD_GLOBAL重新打开。这个flag不是POSIX.1-2001的标准。

　　RTLD_DEEPBIND（glibc 2.3.4之后）：优先在该库内查找符号，而不是在全局范围内。这意味着一个自包含的库将优先使用它自己的符号，而不是其他已加载库的同名全局符号。这个flag不是POSIX.1-2001的标准。

　　2）dlerror()

// 返回自初始化或上次调用该函数以来，描述dlopen()、dlsym()或dlclose()最近发生的错误的（人可读的）字符串
// 没有错误则返回NULL
char *dlerror(void);

　　3）dlsym()

// 返回symbol被加载到内存的地址。若找不到该symbol，则返回NULL
// dlsym()对库的依赖树进行宽度优先遍历，以查找该符号
void *dlsym(void *handle, const char *symbol);

　　测试是否出现错误的正确方法：调用dlerror()，清除旧的错误条件 -> 调用dlsym() -> 调用dlerror()，检查其返回值是否为NULL。

　　4）dlclose()：减少动态库句柄handle的引用计数。

int dlclose(void *handle);

　　dl库维护着库句柄的引用计数。若某个库的引用计数变为0且其他加载的库没有在使用它的符号，则卸载该库。

       glibc 2.2.3之后，atexit()可用于注册一个退出处理函数，它在库被卸载时自动调用。

　　5）例子：

// libfoo.cpp
// extern "C"要求按C语言方式编译该部分代码。若没有这个限定，由于C++的函数重载，foo()的符号名将是_Z3foov // 此时dlopen.cpp中相应的行也应该改成*(void **) (&foo) = dlsym(handle, "_Z3foov");
extern "C"
{
void foo()
{
    cout << "foo() in libfoo" << endl;
}
}

 

// dlopen.cpp
int main(int argc, char **argv)
{
    void (*foo)();

    void *handle = dlopen("libfoo.so", RTLD_LAZY);
    if (!handle) 
    {
        fprintf(stderr, "%s\n", dlerror());
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    dlerror();    /* Clear any existing error */

    // foo = (void (*)(void)) dlsym(handle, "_Z3foov");这种写法更自然
    // 但在C99标准下，从void *到函数指针的转换结果是未定义的
    *(void **) (&foo) = dlsym(handle, "foo"); char *error;
    if ((error = dlerror()) != NULL)  
    {
        fprintf(stderr, "%s\n", error);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    (*foo)();
    dlclose(handle);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

　　编译运行：

~/programming$ g++ -o libfoo.so -shared libfoo.cpp
~/programming$ sudo mv libfoo.so /usr/lib
~/programming$ g++ dlopen.cpp -ldl
~/programming$ ./a.out
foo() in libfoo

 

 

　　参考资料：

　　http://blog.csdn.net/dbzhang800/article/details/6918413



不断学习中。。。