Linux 调用动态库
来源:互联网 发布:全29雷诺进阶双40数据 编辑:程序博客网 时间:2024/06/07 11:56
关于动态调用动态库方法说明
一、 动态库概述
1、 动态库的概念
日常编程中,常有一些函数不需要进行编译或者可以在多个文件中使用(如数据库输入/输出操作或屏幕控制等标准任务函数)。可以事先对这些函数进行编译,然后将它们放置在一些特殊的目标代码文件中,这些目标代码文件就称为库。库文件中的函数可以通过连接程序与应用程序进行链接,这样就不必在每次开发程序时都对这些通用的函数进行编译了。
动态库是一种在已经编译完毕的程序开始启动运行时,才被加载来调用其中函数的库。其加载方式与静态库截然不同。
2、 动态库的命名
Linux下,动态库通常以.so(share object)结尾。(通常/lib和/usr/lib等目录下存在大量系统提供的以.so结尾的动态库文件)
Windows下,动态库常以.dll结尾。(通常C:\windows\System32等目录下存在大量系统提供的以.dll结尾的动态库文件)
3、 动态库与静态库之间的区别
静态库是指编译连接时,把库文件的代码全部加入到可执行文件中,所以生成的文件较大,但运行时,就不再需要库文件了。即,程序与静态库编译链接后,即使删除静态库文件,程序也可正常执行。
动态库正好相反,在编译链接时,没有把库文件的代码加入到可执行文件中,所以生成的文件较小,但运行时,仍需要加载库文件。即,程序只在执行启动时才加载动态库,如果删除动态库文件,程序将会因为无法读取动态库而产生异常。
二、 Linux下动态调用动态库
备注:以下linux实例说明都是在RedHat 5.1系统+ gcc 版本 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-46)上实现。
1、 .so动态库的生成
可使用gcc或者g++编译器生成动态库文件(此处以g++编译器为例)
g++ -shared -fPIC -c XXX.cpp
g++ -shared -fPIC -o XXX.so XXX.o
2、 .so动态库的动态调用接口函数说明
动态库的调用关系可以在需要调用动态库的程序编译时,通过g++的-L和-l命令来指定。例如:程序test启动时需要加载目录/root/src/lib中的libtest_so1.so动态库,编译命令可照如下编写执行:
g++ -g -o test test.cpp –L/root/src/lib –ltest_so1
(此处,我们重点讲解动态库的动态调用的方法,关于静态的通过g++编译命令调用的方式不作详细讲解,具体相关内容可上网查询)
Linux下,提供专门的一组API用于完成打开动态库,查找符号,处理出错,关闭动态库等功能。
下面对这些接口函数逐一介绍(调用这些接口时,需引用头文件#include <dlfcn.h>):
1) dlopen
函数原型:void *dlopen(const char *libname,int flag);
功能描述:dlopen必须在dlerror,dlsym和dlclose之前调用,表示要将库装载到内存,准备使用。如果要装载的库依赖于其它库,必须首先装载依赖库。如果dlopen操作失败,返回NULL值;如果库已经被装载过,则dlopen会返回同样的句柄。
参数中的libname一般是库的全路径,这样dlopen会直接装载该文件;如果只是指定了库名称,在dlopen会按照下面的机制去搜寻:
a.根据环境变量LD_LIBRARY_PATH查找
b.根据/etc/ld.so.cache查找
c.查找依次在/lib和/usr/lib目录查找。
flag参数表示处理未定义函数的方式,可以使用RTLD_LAZY或RTLD_NOW。RTLD_LAZY表示暂时不去处理未定义函数,先把库装载到内存,等用到没定义的函数再说;RTLD_NOW表示马上检查是否存在未定义的函数,若存在,则dlopen以失败告终。
2) dlerror
函数原型:char *dlerror(void);
功能描述:dlerror可以获得最近一次dlopen,dlsym或dlclose操作的错误信息,返回NULL表示无错误。dlerror在返回错误信息的同时,也会清除错误信息。
3) dlsym
函数原型:void *dlsym(void *handle,const char *symbol);
功能描述:在dlopen之后,库被装载到内存。dlsym可以获得指定函数(symbol)在内存中的位置(指针)。如果找不到指定函数,则dlsym会返回NULL值。但判断函数是否存在最好的方法是使用dlerror函数,
4) dlclose
函数原型:int dlclose(void *);
功能描述:将已经装载的库句柄减一,如果句柄减至零,则该库会被卸载。如果存在析构函数,则在dlclose之后,析构函数会被调用。
3、 普通函数的调用
此处以源码实例说明。各源码文件关系如下:
test_so1.h和test_so1.cpp生成test_so1.so动态库。
test_so2.h和test_so2.cpp生成test_so2.so动态库。
test_dl.cpp生成test_dl可执行程序,test_dl通过dlopen系列等API函数,并使用函数指针以到达动态调用不同so库中test函数的目的。
==========================================================================================
#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,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;
}
=====================================================================
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>”(^_^)。
编译执行结果如下:
/home/coues/work# gcc soTest.c -o soTest -ldl/home/coues/work# ./soTest
result = 1.000000.
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