Linux動態鏈接庫的使用

1、前言

　　在實際開發過程中，各個模塊之間會涉及到一些通用的功能，比如讀寫文件，查找、排序。爲了減少代碼的冗餘，提高代碼的質量，可以將這些通用的部分提取出來，做出公共的模塊庫。通過動態鏈接庫可以實現多個模塊之間共享公共的函數。之前看《程序員的自我修養》中講到程序的鏈接和裝入過程，這些玩意都是底層的，對於理解程序的編譯過程有好處。http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-dynlink/博文介紹了程序的鏈接和裝入過程。本文重點在於應用，如何編寫和使用動態鏈接庫，後續使用動態鏈接庫實現一個插件程序。

2、動態鏈接庫生產

　　動態鏈接庫與普通的程序相比而言，沒有main函數，是一系列函數的實現。通過shared和fPIC編譯參數生產so動態鏈接庫文件。程序在調用庫函數時，只需要連接上這個庫即可。例如下面實現一個簡單的整數四則運輸的動態鏈接庫，定義的caculate.h和caculate.c兩個文件，生產libcac.so動態鏈接庫。

程序代碼如下：

/*caculate.h*/

#ifndef CACULATE_HEAD_
#define CACULATE_HEAD_
//加法
int add(int a, int b);
//減法
int sub(int a, int b);
//除法
int div(int a, int b);
//乘法
int mul(int a, int b);

#endif

/*caculate.c文件*/
#include "caculate.h"

//求兩個數的和
int add(int a, int b)
{
    return (a + b);
}
//減法
int sub(int a, int b)
{
    return (a - b);
}
//除法
int div(int a, int b)
{
    return (int)(a / b);
}
//乘法
int mul(int a, int b)
{
    return (a * b);
}

編譯生產libcac.so文件如下： gcc -shared -fPIC caculate.c -o libcac.so
編寫一個測試程序調用此動態鏈接庫的函數，程序如下所示：

#include <stdio.h>
#include "caculate.h"

int main()
{
    int a = 20;
    int b = 10;
    printf("%d + %d = %d\n", a, b, add(a, b));
    printf("%d - %d = %d\n", a, b, sub(a, b));
    printf("%d / %d = %d\n", a, b, div(a, b));
    printf("%d * %d = %d\n", a, b, mul(a, b));
    return 0;
}

編譯生產可執行文件main如下：gcc main.c -o main -L ./ -lcac   （其中-L指明動態鏈接庫的路徑，-l後是鏈接庫的名稱，省略lib）
程序執行結果如下所示：

 3、獲取動態鏈接庫的函數
　　linux提供dlopen、dlsym、dlerror和dlcolose函數獲取動態鏈接庫的函數。通過這個四個函數可以實現一個插件程序，方便程序的擴展和維護。函數格式如下所示：

#include <dlfcn.h>

void *dlopen(const char *filename, int flag);

char *dlerror(void);

void *dlsym(void *handle, const char *symbol);

int dlclose(void *handle);

 Link with -ldl.

dlopen()是一個強大的庫函數。該函數將打開一個新庫，並把它裝入內存。該函數主要用來加載庫中的符號，這些符號在編譯的時候是不知道的。寫個測試程序調用上面生產libcac.so庫如下所示：

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

#define DLL_FILE_NAME "libcac.so"

int main()
{
    void *handle;
    int (*func)(int, int);
    char *error;
    int a = 30;
    int b = 5;

    handle = dlopen(DLL_FILE_NAME, RTLD_NOW);
    if (handle == NULL)
    {
    fprintf(stderr, "Failed to open libaray %s error:%s\n", DLL_FILE_NAME, dlerror());
    return -1;
    }

    func = dlsym(handle, "add");
    printf("%d + %d = %d\n", a, b, func(a, b));

    func = dlsym(handle, "sub");
    printf("%d + %d = %d\n", a, b, func(a, b));

    func = dlsym(handle, "div");
    printf("%d + %d = %d\n", a, b, func(a, b));
    
    func = dlsym(handle, "mul");
    printf("%d + %d = %d\n", a, b, func(a, b));

    dlclose(handle);
    return 0;
}

程序執行結果如下所示：gcc call_main.c -o call_main -ldl

4、參考網址

http://www.cnblogs.com/xuxm2007/archive/2010/12/08/1900608.html

http://blog.csdn.net/leichelle/article/details/7465763