从共享库获取函数指针之间的区别

Question

问题是如何从共享库(UNIX/LINUX)获取函数地址？

我在C中编写了一些测试用例(见下文),在Ubuntu 10.04(amd64)和FreeBSD-8.2(amd64)上编译和运行.我没有感觉到任何差异,但我想知道更多关于可能的麻烦.

他们来了:

1. 测试1

lib.c

char* f0(void) {
    return "Hello, World!";
}

main.c中

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

void *hlib, *addr;
char* (*foo)(void);
char* s;

int main(int argc, char** argv) {
    if ( !(hlib = dlopen("./lib.so", RTLD_LAZY)) )
      return 1;
    if ( !(addr = foo = dlsym(hlib, "f0")) )
      return 2;
    s = foo();
    printf("%p => %s\n", addr, s);
    return 0;
}

现在构建它:

gcc -o lib.o -c lib.c -Wall -Werror -O3 -fPIC
gcc -o lib.so -shared -nostartfiles lib.o
gcc -o main.o -c main.c -Wall -Werror -O3
gcc -o prog main.o -ldl

这将打印库函数f0()的地址和执行结果.

1. 测试2

lib.h(在这里定义动态链接库的标准接口)

#ifndef __LIB_H__
#define __LIB_H__

typedef struct __syminfo {
  char* name; // function name
  void* addr; // function address
} syminfo_t;

typedef struct __libinfo {
  int       num;    // number of exported functions
  syminfo_t sym[1]; // vector of exported function information
} libinfo_t;

extern int (*__getinfo)(libinfo_t**);

#endif
/* __LIB_H__
*/

lib.c(图书馆本身)

#include <stdlib.h>
#include <lib.h>

static libinfo_t* li;

char* foo(void);

__attribute__((constructor)) void __init() {
  if ( (li = calloc(1, sizeof(libinfo_t))) ) {
    li->num = 1;
    li->sym[0].name = "foo";
    li->sym[0].addr = &foo;
  }
}

__attribute__((destructor)) void __free() {
  if (li)
    free(li);
}

int getinfo(libinfo_t** inf) {
  if (!inf)
    return -1;
  *inf = li;
  return 0;
}

char* foo(void) {
  return "Hello, World!";
}

main.c中

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

libinfo_t* inf;

void* hlib;

int (*__getinfo)(libinfo_t**);

char* (*foo)(void);

char* s;

int main(int argc, char** argv) {
  if ( !(hlib = dlopen("./lib.so", RTLD_LAZY)) ) 
    return 1;
  if ( !(__getinfo = dlsym(hlib, "getinfo")) )
    return 2;
  if (__getinfo(&inf))
    return 3;
  if ( !(foo = inf->sym[0].addr) )
    return 4;
  s = foo();
  printf("%p => %s\n", inf->sym[0].addr, s);      
  return 0;
}    

现在编译它(没有-nartartfiles):

gcc -I. -o lib.o -c lib.c -Wall -Werror -O3 -fPIC
gcc -o lib.so lib.o -shared
gcc -I. -o main.o -c main.c -Wall -Werror -O3
gcc -o prog main.o -ldl

此printf与Test 1相同:库函数foo()的地址及其执行结果.

我试图展示如何获得共享库函数地址,但我是否正确进行第二次测试？我有麻烦吗？

注意:在FreeBSD-8.2中不需要使用-ldl参数,所有dlfcn.h例程都在libc库中.

分别在寻求任何解释.

Answer 1

这对我来说看起来相当标准。您使用的唯一可能引起问题的是您使用 gcc 属性为共享库创建构造函数和析构函数。这可能不完全是可移植的；这取决于您关心什么平台。

请注意，在这种特定情况下，无需执行如此复杂的操作。在第二个示例中从共享库返回的信息在编译时都是已知的，因此您可以使用该信息创建一个静态结构，然后使用 dlsym 检索该结构的地址并从主程序或调用已知函数来返回结构。（后者在某些极端情况下稍微灵活一些，但两者都相当灵活。）