dlclose() 不适用于工厂函数和函数中的复杂静态？

Question

我正在制作一个简单的插件框架，我希望能够在其中 dlopen() 共享库（即插件），检查和使用提供的任何工厂函数并最终 dlclose() 它，不留痕迹。

我的工厂系统很简单，只有一个导出函数，它返回一个指向公共基类的指针。为了检查插件是否已正确卸载，我有一个静态对象，其析构函数从主程序设置了一个 bool。

这是主程序：

// dltest.cpp follows. Compile with g++ -std=c++0x dltest.cpp -o dltest -ldl
#include <dlfcn.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc, char** argv)
{
    if (argc > 1)
    {
        void* h = dlopen(argv[1], RTLD_NOW|RTLD_LOCAL);
        if (!h)
        {
            cerr << "ERROR: " << dlerror() << endl;
            return 1;
        }
        bool isFinilized = false;
        *(bool**)dlsym(h, "g_finilized") = &isFinilized;
        cout << boolalpha << isFinilized << endl;
        if (dlclose(h))
        {
            cerr << "ERROR: " << dlerror() << endl;
            return 2;
        }
        cout << boolalpha << isFinilized << endl;
    }
    return 0;
}

插件的代码是：

// libempty.cpp follows. Compile with g++ -std=c++0x libempty.cpp -o libempty.so -fPIC -shared
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
bool* g_finilized = nullptr;
struct Finilizer
{
    ~Finilizer()
    {
        cout << "~Finilizer()" << endl;
        if (g_finilized) *g_finilized = true;
    }
} g_finilizer;
class Base
{
public:
    virtual void init() = 0;
};
class Foo: public Base
{
    virtual void init()
    {
        static const vector<float> ns = { 0.f, 0.75f, 0.67f, 0.87f };
    }
};
extern "C" __attribute__ ((visibility ("default"))) Base* newBase() { return new Foo; }

如果执行，输出为：

false
false
~Finilizer()

这表明对 dlclose() 的调用没有按预期工作，并且在程序退出之前没有卸载库。

但是，如果我们将向量移到函数外，那么最后 8 行如下：

class Foo: public Base
{
    virtual void init()
    {
    }
};
static const vector<float> ns = { 0.f, 0.75f, 0.67f, 0.87f };
extern "C" __attribute__ ((visibility ("default"))) Base* newBase() { return new Foo; }

然后 dlclose() 正常工作，输出为：

false
~Finilizer()
true

如果向量留在函数中但没有导出工厂，则会生成相同的结果：

class Foo: public Base
{
    virtual void init()
    {
        static const vector<float> ns = { 0.f, 0.75f, 0.67f, 0.87f };
    }
};
//extern "C" __attribute__ ((visibility ("default"))) Base* newBase() { return new Foo; }

如果将向量替换为 C 数组，则会发现正结果：

class Foo: public Base
{
    virtual void init()
    {
        static const float ns[] = { 0.f, 0.75f, 0.67f, 0.87f };
    }
};
extern "C" __attribute__ ((visibility ("default"))) Base* newBase() { return new Foo; }

这是 GCC/Linux 中的错误吗？是否有任何解决方法可以在分解类的成员函数中静态声明复杂对象？

Answer 1

发生的事情是有一个STB_GNU_UNIQUE符号libempty.so：

readelf -Ws libempty.so | grep _ZGVZN3Foo4initEvE2ns
 91: 0000000000203e80     8 OBJECT  UNIQUE DEFAULT   25 _ZGVZN3Foo4initEvE2ns
 77: 0000000000203e80     8 OBJECT  UNIQUE DEFAULT   25 _ZGVZN3Foo4initEvE2ns

问题是STB_GNU_UNIQUE符号的工作非常不直观，并且在dlopen/dlclose调用中持续存在。

使用该符号会强制 glibc 在此处将您的库标记为不可卸载。

还有其他带有GNU_UNIQUE符号的惊喜。如果您使用足够新的黄金链接器，则可以禁用GNU_UNIQUEwith--no-gnu-unique标志。