在开发中，经常有这样的场景，把一些功能打包为一个动态库，这个库作为工具人，可以被其他不同进程链接，然后把自己的功能提供给对应链接的目标程序。这也是动态库最常见的用法，如下所示：
// test_lib.cc
#include <stdio.h>
int do_something_in_libso(int num)
{
printf("do_something_in_libso, num %d\n", num);
return num;
}
// g++ -fPIC --shared -o test_lib.so test_lib.cc
// main.cc
#include <stdio.h>
int do_something_in_libso(int num);
int main()
{
do_something_in_libso(100);
return 0;
}
// g++ -o main main.cc ./test_lib.so
./main
do_something_in_libso, num 100
当然，动态库的调用还有另外一种操作，比如在运行时，使用dlopen去调用动态库里面的符号。比如，如下所示：
// main2.cc
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dlfcn.h>
typedef int (*pfunc)(int);
int main(int argc, char *agv[])
{
// 打开动态库
void *handle = dlopen("./test_lib.so", RTLD_NOW);
if (handle)
{
// 查找动态库中的函数
pfunc func = (pfunc) dlsym(handle, "_Z21do_something_in_libsoi"); // 不同的g++生成的符号也许有所不同，使用nm命令可以查看
if (func)
{
int ret = func(100);
printf("ret = %d \n", ret);
}
else
{
printf("dlsym failed !!! \n");
}
dlclose(handle);
}
else
{
printf("dlopen failed! \n");
}
return 0;
}
// g++ -ldl -rdynamic -o main2 main2.cc
nm test_lib.so | grep do_something_in_libso
0000000000001119 T _Z21do_something_in_libsoi
铺垫完毕，进入主题。如果在动态库中调用一个外部的符号，会怎么样呢？ 这里就有一个潜在的要求，调用动态库的进程必须要实现这个符号，如果没实现的话，就会出现找不到符号报错。（如果是通过dlopen的方式去调用动态库也是一样的，如果没有实现这个符号，会提示dlopen failed!）
// main.cc
#include <stdio.h>
int do_something_in_libso(int num);
// 实现这个符号的定义
int do_something_in_main(int num)
{
printf("do_something_in_main, num %d\n", num);
return num;
}
int main()
{
do_something_in_libso(100);
return 0;
}
// g++ -ldl -rdynamic -o main main.cc ./test_lib.so
但是，在一些场景中，开发动态库的时候，并没有办法去控制这个动态库被使用在什么地方，什么场合，以及那些进程中。如果有些调用的进程忘记实现这个符号呢？或者对方根本不知道还需要使用前 需要实现一个这种的符号。那么，一种比较好的方式是，我们需要的是动态库里面提供一个默认的实现（或者是空的实现），如果链接动态库的外部进程实现了这个函数，那么会覆盖它。如果没有实现，那么调用默认的。对于，这种场景要怎么实现呢？
有几种办法可以解决这个问题：
- 思路一：在动态库里面提供一个函数指针，函数指针指向默认的任务函数。外部可以显示的调用它，去修改指针，指向不同的任务函数。这也是一个sdk提供服务的常见套路，提供默认的实现，但是也允许sdk的使用方自定义去注册一些功能。
typedef int (*PFUNC)(int);
int do_something_in_main_default(int num)
{
printf("do_something_in_main_default, num %d\n", num);
return 0;
}
// 函数指针指向默认的函数
PFUNC p_default = do_something_in_main_default;
// 同时提供了修改函数指针的接口
int set_do_somethine_in_main(PFUNC p)
{
p_default = p;
return 0;
}
int do_something_in_libso(int num)
{
printf("do_something_in_libso, num %d\n", num);
// 调用外部符号
if (p_default)
{
p_default(num); // 根据函数指针，访问对应的函数
}
return num;
}
- 思路二：利用弱符号的思路
__attribute__((weak))，在动态库中定义弱符号，当在外部遇到了强符号，那么编译器会自动用强符号覆盖弱符号。那么就自动替换了。当在外部没有遇到其他强符号，那么编译器就认为弱符号是它唯一的定义。
#include <stdio.h>
__attribute__((weak)) int do_something_in_main(int num)
{
printf("do_something_in_main_default, num %d\n", num);
return 0;
}
int do_something_in_libso(int num)
{
printf("do_something_in_libso, num %d\n", num);
// 调用外部符号
do_something_in_main(num);
return num;
}
这里实现main.cc,在main中如果不定义int do_something_in_main(int num)符号，那么会自动用动态库中的
__attribute__((weak)) int do_something_in_main(int num)。
#include <stdio.h>
int do_something_in_libso(int num);
int main()
{
do_something_in_libso(100);
return 0;
}
// g++ -ldl -rdynamic -o main main.cc ./test_lib.so
./main
do_something_in_libso, num 100
do_something_in_main_default, num 100
如果main中定义了，那么会自动调用main中的实现。程序实现的非常简洁，对使用方也没有什么负担。
#include <stdio.h>
int do_something_in_libso(int num);
int do_something_in_main(int num) // 这里定义了自己的实现，会自动覆盖动态库中的实现
{
printf("do_something_in_main, num %d\n", num);
return num;
}
int main()
{
do_something_in_libso(100);
return 0;
}
// g++ -ldl -rdynamic -o main main.cc ./test_lib.so
小结：
本文介绍了cpp开发中动态库中调用外部符号的一些技巧。
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