采用dlopen、dlsym、dlclose加载动态链接库

• 采用dlopen、dlsym、dlclose加载动态链接库
  • 环境
  • 参考
  • dlopen、dlsym及dlclose 基本使用
  • C++ 的命名
  • 尝试更改 add 的可见性
  • python调用动态库(ctypes方式)
    • ctypes 的源码实现

采用dlopen、dlsym、dlclose加载动态链接库

转载请标注，熬夜写的文章，挺辛苦 ...

环境

系统： 16.04.1-Ubuntu
编译器： gnu 5.4.0
python: 2.7.12

参考

采用dlopen、dlsym、dlclose加载动态链接库【总结】

dlopen、dlsym及dlclose 基本使用

// file : add.c
int add(int a, int b) { return a+b; };

// cmd: gcc -fPIC -shared -o libadd.so add.c
// 编译生成动态库文件

// file : demo.c
#include   
#include    // EXIT_FAILURE
#include     // dlopen, dlerror, dlsym, dlclose

typedef int(* FUNC_ADD)(int, int); // 定义函数指针类型的别名
const char* dllPath = "./libadd.so";

int main()
{
    void* handle = dlopen( dllPath, RTLD_LAZY );

    if( !handle )
    {
        fprintf( stderr, "[%s](%d) dlopen get error: %s\n", __FILE__, __LINE__, dlerror() );
        exit( EXIT_FAILURE );
    }

    do{ // for resource handle
        FUNC_ADD add_func = (FUNC_ADD)dlsym( handle, "add" );
        printf( "1 add 2 is %d \n", add_func(1,2) );
    }while(0); // for resource handle
    dlclose( handle );
}
// cmd   : gcc -o demo demo.c -ldl; ./demo
// output: 1 add 2 is 3

C++ 的命名

对于上述文件，采用 g++ 编译，会导致段错误如下：

> g++ -fPIC -shared -g -o libadd.so add.c // -g 添加调试信息
> g++ -g -o demo demo.c -ldl
> ./demo

段错误 (核心已转储)

> ulimit -c unlimited // 设置 core 文件大小为无限制
> ./demo 生成 core 文件
> gdb ./demo core 调试段错误

[New LWP 4396]
Core was generated by `./demo'.
Program terminated with signal SIGSEGV, Segmentation fault.
#0  0x0000000000000000 in ?? ()

> (gdb) break 19 // 设置断点在  FUNC_ADD add_func = (FUNC_ADD)dlsym( handle, "add" );
> (gdb) print add_func

$1 = (FUNC_ADD) 0x0  

> (gdb) n
20          printf( "1 add 2 is %d \n", add_func(1,2) );
> (gdb) n

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x0000000000000000 in ?? ()

错误原因在于 dlsym 返回值为 0，通过该地址执行 add_func 导致段错误

进一步分析原因，C++中尽管函数名称为 add 但是生成的 so 文件中的符号不是 add, 因为 c++ 要实现同名函数的重载，需要对函数命进行修饰，具体规则如下： C++函数名称修饰规则，可以通过查看符号表确认：

> nm libadd.so
0000000000000600 T _Z3addii
> readelf -s libadd.so
    11: 0000000000000600    20 FUNC    GLOBAL DEFAULT    9 _Z3addii

那么是不是可以通过 dlsym 打开符号 _Z3addii 来正确调用，尝试如下

> vim demo.c

 19         // FUNC_ADD add_func = (FUNC_ADD)dlsym( handle, "add" );
 20         FUNC_ADD add_func = (FUNC_ADD)dlsym( handle, "_Z3addii" );

> g++ -g -o demo demo.c; ./demo

1 add 2 is 3

> gdb demo
> (gdb) break 21
> (gdb) run
> (gdb) print add_func
$1 = (FUNC_ADD) 0x7ffff7607600 

// ？ 这里的地址与 so 的不一致，待深入分析

最好的方法是通过 extern C 来处理

// file : add.c
#ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif

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

#ifdef __cplusplus
}
#endif
> g++ -fPIC -shared -g -o libadd.so add.c // -g 添加调试信息
> nm libadd.so

0000000000000600 T add

尝试更改 add 的可见性

// file : add.c
#ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif

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

#ifdef __cplusplus
}
#endif
> g++ -fPIC -shared -g -o libadd.so add.c // -g 添加调试信息
> nm libadd.so

00000000000005e0 t add

> g++ -o demo demo.c -ldl; ./demo

段错误 (核心已转储)

python调用动态库(ctypes方式)

Python调用C/C++动态链接库

#! /usr/bin/python
#-*- coding=utf-8 -*-

import ctypes

libadd = ctypes.cdll.LoadLibrary( ".//libadd.so" )
print "1 add 2 is", libadd.add( 1, 2 )

# chmod +x ./demo.py
# ./demo.py

1 add 2 is 3

ctypes 的源码实现

猜想是 dlopen 立 flags 睡觉