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  • 实现可执行的so动态链接库

    相比于静态链接库,Linux上的动态链接库和可执行程序是同一种格式,都是ELF格式。原理上动态库也能和可执行程序一样直接运行。

    比如,可以直接运行“/lib64/ld-linux-x86-64.so.2”,还有“/lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0”, 还有“/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6”等等。举个例子,libc.so.6是C/C++运行时库的GNU实现,我们直接运行该动态库,打印如下信息: 可见,动态库直接运行后,提示了该动态库的编译信息、版本信息等等。在实际项目中,我们也可以为动态库增加类似功能,用户直接运行我们提供的动态库之后,我们就打印该库的编译环境、运行方法、编译版本等等信息,或者完成其他功能。

    让动态库可以直接运行的方法和原理
    要让一个动态链接库可以直接运行,那么需要在其编译期间指定一个入口函数。当我们直接运行该动态库时,系统直接调用该入口函数。
    C语言的实现示例如下:
    // 保存:将本文件保存,比如名称叫做:sotest.c
    // 编译:gcc -shared sotest.c -o libtest.so -Wl,-e,__lib_main -fPIC
    // 运行:./libtest.so
    
    #include <stdio.h>
    #include <unistd.h> // needed for the _exit() function
    
    // Must define the interpretor to be the dynamic linker
    #ifdef __LP64__
    const char service_interp[] __attribute__((section(".interp"))) = "/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2";
    #else
    const char service_interp[] __attribute__((section(".interp"))) = "/lib/ld-linux.so.2";
    #endif
    
    void __lib_main(void)
    {
        printf("Entry point of libtest.so 
    ");
    
    	_exit(0);
    }
    编译运行:


    其中:
    • 1)service_interp指明了动态链接器ld的位置,系统不同,该位置可能不同;
    • 2)入口函数__lib_main必须以_exit(0)或者exit(0)结束,否则可能会coredump;
    • 3)-Wl表示传递给动态链接器ld的参数,后续的逗号会被替换为空格;
    • 4)-e,__lib_main指定了入口函数,__lib_main名称仅示例,名称可自取;
    C++的实现方法和C版本没有大的区别,需要在其入口函数加上extern "C",来表明按照C语言的编译和链接规约来编译和链接,而不是C++的编译的链接规约。
    C++语言的实现示例如下:
    // 保存:将本文件保存,比如名称叫做:sotest.cpp
    // 编译:g++ -shared sotest.cpp -o libtest.so -Wl,-e,__lib_main -fPIC
    // 运行:./libtest.so
    
    #include <stdio.h>
    #include <unistd.h> // needed for the _exit() function
    
    // Must define the interpretor to be the dynamic linker
    #ifdef __LP64__
    const char service_interp[] __attribute__((section(".interp"))) = "/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2";
    #else
    const char service_interp[] __attribute__((section(".interp"))) = "/lib/ld-linux.so.2";
    #endif
    
    extern "C" {
    	
    void __lib_main(void)
    {
        printf("Entry point of libtest.so 
    ");
    
    	_exit(0);
    }
    
    }
    
    入口函数的参数问题
    动态链接库的入口函数不能像可执行程序int main(int argc, char ** argv)那样直接传入和获取参数。如果我们要向动态库的入口函数传递参数,动态库必须自己分析/proc/self/cmdline文件中的内容,自行分割参数。

    示例如下:
    // 保存:将本文件保存,比如名称叫做:sotest.c
    // 编译:gcc -shared sotest.c -o libtest.so -Wl,-e,__lib_main -fPIC
    // 运行:./libtest.so 111 222 333 444 555 666 777
    
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <unistd.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <string.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    
    struct CmdLine
    {
    	int     argc;
    	char ** argv;
    };
    
    void ReadCmdLine(struct CmdLine * pLine)
    {
    	pLine->argc = 0;
    	pLine->argv = NULL;
    
    	/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    	/// 读取文件
    	int32_t iFileId = open("/proc/self/cmdline", O_RDONLY, 0644);
        if (iFileId < 0)
        {
            return ;
        }
    
        char szBuff[8192];
    	int iFileSize = read(iFileId, szBuff, sizeof(szBuff));
    	int iBegin    = 0;
    	int iTemp     = 0;
    
        close(iFileId);
    
    	/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    	/// 分析cmdLine
    	for (iTemp = 0; iTemp < iFileSize; iTemp++)
    	{
    		if (szBuff[iTemp] == '')
    		{
    			pLine->argc++;
    		}
    	}
    
    	pLine->argv = (char **)malloc(pLine->argc * sizeof(char *));
    
    	for (iTemp = 0, pLine->argc = 0; iTemp < iFileSize; iTemp++)
    	{
    		if (szBuff[iTemp] == '')
    		{
    			char * p = (char *)malloc(iTemp - iBegin + 1);
    
    			memcpy(p, szBuff + iBegin, iTemp - iBegin);
    
    			p[iTemp - iBegin] = '';
    
    			pLine->argv[pLine->argc++] = p;
    
    			iBegin = iTemp + 1;
    		}
    	}
    }
    
    // Must define the interpretor to be the dynamic linker
    #ifdef __LP64__
    const char service_interp[] __attribute__((section(".interp"))) = "/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2";
    #else
    const char service_interp[] __attribute__((section(".interp"))) = "/lib/ld-linux.so.2";
    #endif
    
    void __lib_main(void)
    {
        printf("Entry point of libtest.so 
    ");
    
    	struct CmdLine cmdLine;
    
    	ReadCmdLine(&cmdLine);
    
    	printf("argc:%d
    ", cmdLine.argc);
    
    	int iTemp = 0;
    	for ( ; iTemp < cmdLine.argc; iTemp++)
    	{
    		printf("arg:%s
    ", cmdLine.argv[iTemp]);
    	}
    
    	_exit(0);
    }
    
    运行上述示例代码:
    参考
    1.《Advanced C and C++ Compiling》
    2.http://rachid.koucha.free.fr/tech_corner/executable_lib.html
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/motadou/p/9644566.html
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