如何使用共享对象库来启用/禁用功能?

时间:2015-03-03 16:53:34

标签: c linux shared-libraries dynamic-linking

  • 语言: C
  • 操作系统: Red Hat EL

以“例如”开头:

  • 假设我有两个库:libJUMP.solibSIT.so
  • JUMP包含函数jump(),同样SIT包含函数sit()
  • 我有一个应用程序,我想提供给不同的人;他们可以获得jump()功能,sit()功能,或两者兼而有之。但是,如果可能的话,我想 NOT 使用#ifdef

libJUMP.so的标头:

#ifndef JUMP_H_
#define JUMP_H_

#define JUMP_ENABLED
void jump();

#endif /* JUMP_H_ */

libSIT.so的标头:

#ifndef SIT_H_
#define SIT_H_

#define SIT_ENABLED
void sit();

#endif /* SIT_H_ */

我有一个申请表:

#include "jump.h"
#include "sit.h"

int main()
{
    // #ifdef JUMP_ENABLED
    jump();
    // #endif /* JUMP_ENABLED */

    // #ifdef SIT_ENABLED
    sit();
    // #endif /* SIT_ENABLED */
}

所以:

  • 有没有办法在不使用#ifdef的情况下执行此操作?有更好的方法吗?
    • 我听说我们可以通过编译两个SO库来实现这一点,如果在目标系统上运行应用程序时丢失了一个,它可以自动排除该功能(使用dlopen()dlsym()的某种组合{{1}}?)任何简单的例子,如果这确实是正确的?如果可能,请使用上面的代码示例:D?

如果这是一个愚蠢的问题,或者只是不可能,请随时告诉我。如果有类似的问题,这将被视为重复,请告诉我,我将删除此帖。

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

考虑这三个文件。首先,jump.c

#include <stdio.h>

int jump(const double height)
{
    fflush(stdout);
    fprintf(stderr, "Jumping %.3g meters.\n", height);
    fflush(stderr);
    return 0;
}

其次,sit.c

#include <stdio.h>

int sit(void)
{
    fflush(stdout);
    fprintf(stderr, "Sitting down.\n");
    fflush(stderr);
    return 0;
}

第三,example.c使用上述一个或两个,具体取决于它们(分别为libjump.solibsit.so)是否存在于当前工作目录中:

#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

static const char *jump_lib_path = "./libjump.so";
static int (*jump)(const double) = NULL;

static const char *sit_lib_path = "./libsit.so";
static int (*sit)(void) = NULL;

static void load_dynamic_libraries(void)
{
    void *handle;

    handle = dlopen(jump_lib_path, RTLD_NOW | RTLD_LOCAL);
    if (handle) {
        jump = dlsym(handle, "jump");
        /* If no jump symbol, we don't need the library at all. */
        if (!jump)
            dlclose(handle);
    }

    handle = dlopen(sit_lib_path, RTLD_NOW | RTLD_LOCAL);
    if (handle) {
        sit = dlsym(handle, "sit");
        /* If no sit symbol, the library is useless. */
        if (!sit)
            dlclose(handle);
    }
}

int main(void)
{
    int retval;

    load_dynamic_libraries();

    if (jump) {
        printf("Calling 'jump(2.0)':\n");
        retval = jump(2.0);
        printf("Returned %d.\n\n", retval);
    } else
        printf("'jump()' is not available.\n\n");

    if (sit) {
        printf("Calling 'sit()':\n");
        retval = sit();
        printf("Returned %d.\n\n", retval);
    } else
        printf("'sit()' is not available.\n\n");

    return 0;
}

让我们首先编译并运行示例程序:

gcc -Wall -O2 example.c -ldl -o example
./example

程序输出jump()或sit()都不可用。让我们将jump.c编译成动态库libjump.so,然后再次运行该示例:

gcc -Wall -O2 -fPIC -shared jump.c -Wl,-soname,libjump.so -o libjump.so
./example

现在,jump()函数有效。我们也编译一下sit.c,最后一次运行示例:

gcc -Wall -O2 -fPIC -shared jump.c -Wl,-soname,libsit.so -o libsit.so
./example

在这里,两个函数都被调用,一切正常。


example.c中,jumpsit函数指针。我们将它们初始化为NULL,以便我们可以使用if (jump)来检查jump是否指向有效函数。

load_dynamic_libraries()函数使用dlopen()dlsym()来获取函数指针。请注意,如果动态库成功打开,并且找到了必要的符号,我们不会dlclose()它,因为我们希望将动态库保留在内存中。 (如果看起来它不是我们想要的那种库,我们只dlclose()。)

如果您想避开if (jump)if (sit)条款,可以使用存根,例如

int unsupported_jump(const double height)
{
    return ENOTSUP;
}

int unsupported_sit(void)
{
    return ENOTSUP;
}

并在load_dynamic_libraries()的末尾,将函数转移到存根而不是NULL指针,即。

if (!jump)
    jump = unsupported_jump;
if (!sit)
    sit = unsupported_sit;

请注意,类似函数的接口最容易使用,因为函数指针充当有效的原型。如果您需要对象,我建议使用getter函数。只要你记得dlsym()返回指向对象的指针,对象就可以正常工作;使用getter函数,它在getter函数指针类型中是显式的。

插件接口通常只有一个函数(比如int properties(struct plugin *const props, const int version)),它用于填充函数和对象指针的结构。应用程序提供它使用的结构版本,插件函数返回成功或失败,具体取决于它是否可以填充结构以适应该版本。

由于插件通常存储在单个目录中(/usr/lib/yourapp/plugins/非常常见),因此您可以使用opendir()readdir()轻松加载所有插件以扫描文件名插件目录一个接一个地dlopen()每一个,获取properties()函数指针,并调用它来查看插件提供的服务类型;通常创建一个插件结构的数组或链接列表。

正如您所看到的,所有这些在Linux中都是非常非常简单和直接的。如果你想要一个特定的插件功能示例,我建议你把它作为一个单独的问题,更详细地说明接口应该公开什么样的功能 - 确切的数据结构和函数原型在很大程度上取决于什么类型的我们手边的申请。

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