Linux上的C++动态共享库

myclass。英语字母表的第8个字母

#ifndef __MYCLASS_H__
#define __MYCLASS_H__

class MyClass
{
public:
  MyClass();

  /* use virtual otherwise linker will try to perform static linkage */
  virtual void DoSomething();

private:
  int x;
};

#endif

myclass.cc

#include "myclass.h"
#include <iostream>

using namespace std;

extern "C" MyClass* create_object()
{
  return new MyClass;
}

extern "C" void destroy_object( MyClass* object )
{
  delete object;
}

MyClass::MyClass()
{
  x = 20;
}

void MyClass::DoSomething()
{
  cout<<x<<endl;
}

class_user.cc

#include <dlfcn.h>
#include <iostream>
#include "myclass.h"

using namespace std;

int main(int argc, char **argv)
{
  /* on Linux, use "./myclass.so" */
  void* handle = dlopen("myclass.so", RTLD_LAZY);

  MyClass* (*create)();
  void (*destroy)(MyClass*);

  create = (MyClass* (*)())dlsym(handle, "create_object");
  destroy = (void (*)(MyClass*))dlsym(handle, "destroy_object");

  MyClass* myClass = (MyClass*)create();
  myClass->DoSomething();
  destroy( myClass );
}

在Mac OS X上,使用以下命令编译:

g++ -dynamiclib -flat_namespace myclass.cc -o myclass.so
g++ class_user.cc -o class_user

在Linux上,使用以下命令编译:

g++ -fPIC -shared myclass.cc -o myclass.so
g++ class_user.cc -ldl -o class_user

如果这是一个插件系统,您将使用MyClass作为基类,并定义所有必需的函数virtual。然后,插件作者将从MyClass派生,覆盖虚值并实现 create_object 和 destroy_object 。您的主应用程序不需要以任何方式进行更改。

下面显示了一个共享类库的示例。[h,cpp]和使用该库的main.cpp模块。这是一个非常简单的例子,makefile可以做得更好。但它确实有效,可能对你有所帮助:

shared.h定义了类:

class myclass {
   int myx;

  public:

    myclass() { myx=0; }
    void setx(int newx);
    int  getx();
};

shared.cpp定义了getx/setx函数:

#include "shared.h"

void myclass::setx(int newx) { myx = newx; }
int  myclass::getx() { return myx; }

main.cpp使用该类,

#include <iostream>
#include "shared.h"

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
  myclass m;

  cout << m.getx() << endl;
  m.setx(10);
  cout << m.getx() << endl;
}

以及生成libshared.so并将main与共享库链接的makefile:

main: libshared.so main.o
    $(CXX) -o main  main.o -L. -lshared

libshared.so: shared.cpp
    $(CXX) -fPIC -c shared.cpp -o shared.o
    $(CXX) -shared  -Wl,-soname,libshared.so -o libshared.so shared.o

clean:
    $rm *.o *.so

要实际运行'main'并链接libshared.so,您可能需要指定加载路径(或将其放在/usr/local/lib或类似目录中)。

下面指定当前目录作为库的搜索路径,并运行main(bash语法):

export LD_LIBRARY_PATH=.
./main

要查看程序是否与libshared链接,您可以尝试ldd:

LD_LIBRARY_PATH=. ldd main

在我的机器上打印:

  ~/prj/test/shared$ LD_LIBRARY_PATH=. ldd main
    linux-gate.so.1 =>  (0xb7f88000)
    libshared.so => ./libshared.so (0xb7f85000)
    libstdc++.so.6 => /usr/lib/libstdc++.so.6 (0xb7e74000)
    libm.so.6 => /lib/libm.so.6 (0xb7e4e000)
    libgcc_s.so.1 => /usr/lib/libgcc_s.so.1 (0xb7e41000)
    libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0xb7cfa000)
    /lib/ld-linux.so.2 (0xb7f89000)

除了之前的答案,我想提高人们对你应该使用 RAII (Resource Acquisition Is Initialisation) idiom 为了确保处理器销毁的安全。

以下是一个完整的工作示例:

接口声明: Interface.hpp :

class Base {
public:
    virtual ~Base() {}
    virtual void foo() const = 0;
};

using Base_creator_t = Base *(*)();

共享库内容:

#include "Interface.hpp"

class Derived: public Base {
public:
    void foo() const override {}
};

extern "C" {
Base * create() {
    return new Derived;
}
}

动态共享库处理程序: Derived_factory.hpp :

#include "Interface.hpp"
#include <dlfcn.h>

class Derived_factory {
public:
    Derived_factory() {
        handler = dlopen("libderived.so", RTLD_NOW);
        if (! handler) {
            throw std::runtime_error(dlerror());
        }
        Reset_dlerror();
        creator = reinterpret_cast<Base_creator_t>(dlsym(handler, "create"));
        Check_dlerror();
    }

    std::unique_ptr<Base> create() const {
        return std::unique_ptr<Base>(creator());
    }

    ~Derived_factory() {
        if (handler) {
            dlclose(handler);
        }
    }

private:
    void * handler = nullptr;
    Base_creator_t creator = nullptr;

    static void Reset_dlerror() {
        dlerror();
    }

    static void Check_dlerror() {
        const char * dlsym_error = dlerror();
        if (dlsym_error) {
            throw std::runtime_error(dlsym_error);
        }
    }
};

客户代码:

#include "Derived_factory.hpp"

{
    Derived_factory factory;
    std::unique_ptr<Base> base = factory.create();
    base->foo();
}

注:

• 为了简洁起见,我把所有内容都放在头文件中。在现实生活中,你当然应该将代码拆分为 .hpp 和 .cpp 文件夹。
• 为了简化,我忽略了你想处理一个 new / delete 超载。

两篇清晰的文章以获取更多细节:

• C++ dlopen mini how-to
• C++ Dynamic Loading of Shared Objects at Runtime

基本上,您应该在要在共享库中使用类的代码中包含类的头文件。然后,当你链接时, use the '-l' flag 将您的代码与共享库链接。当然,这需要.so才能在操作系统中找到它。请参阅 3.5. Installing and Using a Shared Library

当您在编译时不知道要使用哪个库时,可以使用dlsym。这听起来不像是这里的情况。也许令人困惑的是,无论是在编译时还是在运行时(使用类似的方法)进行链接,Windows都会调用动态加载的库?如果是这样,那么您可以将dlsym视为LoadLibrary的等价物。

如果你真的需要动态加载库(即它们是插件),那么 this FAQ 应该有所帮助。