根据用户配置在运行时链接共享对象

Question

TL; DR

我有一个我想在我的程序中使用的库，它有两个不同的版本。两个版本都提供相同的接口，但用于编译它们的选项不同。

我现在想要使用该库的特定版本，因为两个版本都适用于不同的任务，并且用户应该定义要执行的任务，我需要决定在运行时使用哪个库。

我知道我可以根据用户的选择使用dlopen和dlsym在运行时加载正确的库，但是界面非常大，并且将我需要的所有东西加载到不同的函数指针中会非常繁琐...

问题

我有一个库，有两个不同的版本。两个版本都提供相同的界面，但它们适合的任务不同。这就是文件树的样子：

lib
 \ - lib_task1
      \ - libsharedobj.so
 \ - lib_task2
      \ - libsharedobj.so

我想为用户提供选择在运行时执行哪个任务的可能性。因此，我需要决定在运行时选择哪个库。我的想法是编写一个包装器，它提供与库相同的接口，并且我将dlopen所需的lib和qazxswroithe根据符号到函数指针。但是，库接口非常大，如上所述包装它将非常繁琐，加上它的C接口，所以它还包含很多我想在包装器外看不到的原始指针。

这是一个小例子

dlsym

问题

有没有更好的方法，或者我真的需要逐个加载每个符号？

操作系统：ubuntu 14.04。 兼容性：C ++ 11

Answer 1

模糊LD_PRELOAD设置的一种方法可能是，当你的程序启动时，如果未正确设置LD_PRELOAD，确定你想要的设置，添加它，并立即用你自己的参数execv重启！我认为LD_PRELOAD在这里更有意义，如果它能满足您的需求，因为它更容易检测它是否按您所需的方式设置。

Answer 2

您可以通过在启动程序之前设置环境变量

// library interface
typedef struct {
  // ...
} a_type;
void do_something(a_type* param);

// wrapper 
class LibWrapper {
private:
    void (*do_something)(a_type*);

    void* lib;
public:
    LibWrapper(const bool task_one) { // specified by the user
        if (task_one) {
            lib = dlopen("/usr/lib/lib_task1/libsharedobj.so", RTLD_NOW);
        } else {
            lib = dlopen("/usr/lib/lib_task2/libsharedobj.so", RTLD_NOW);
        }
        do_something = dlsym(lib, "do_something");
    }

    ~LibWrapper() {
        if (lib) {
            dlclose(lib);
        }
    }

    void do_something(std::unique_ptr<a_type> param) {
        do_something(param.get());
    }
};

来解决此问题。如有必要，编写一个启动程序，它执行以下操作：

LD_LIBRARY_PATH

然后LD_LIBRARY_PATH=lib/lib_task1 ./myprog # or lib_task2 将首先在指定的目录中查找ld.so，无论哪个链接（即libsharedobj.so显示哪一个）。

Answer 3

您可以使用objcopy重命名库中的公共符号吗？

[根据要求提供更多细节]

如果将两个库中的所有竞争函数重命名为非竞争命名空间，则可以同时加载它们，并在运行时选择所需的符号。

如果您可以使唯一名称看起来像真正的c ++名称空间，那么您应该能够通过#including在名称空间定义中重用现有的头文件。

这里有一些全局和名称空间损坏的名称：

ldd myprog

你可以在这里解构它们：

             U _Z9MyTestFn1Pv
             U _Z9MyTestFn2Pv
             U _ZN2N19MyTestFn1EPv
             U _ZN2N19MyTestFn2EPv
             U _ZN2N29MyTestFn1EPv
             U _ZN2N29MyTestFn2EPv

使用https://demangler.com/或objcopy --redefine-sym old=new进行重命名。可以使用nm和sed生成重命名。

通过一些额外的聪明的宏工作，你甚至可以编写一个c风格的函数表原型。尽管如此，你仍然需要填充那个表，但是通过拥有真正的原型，你不太可能遭受dlsym过于简单的胖手指错误。

您的标题读取类似以下内容以允许指针声明：

objcopy --redefine-syms=filename

或者这可能太多了，但也可以自动填充跳转表：

int (PTR_MAYBE FirstExternalFn) ( int firstArg,  ...  ) ;
std::stringint (PTR_MAYBE SecondExternalFn) ( bool firstArg,  ...  ) ;

第三种方法，旨在帮助填充填充虚拟c ++类，要求你装饰形式

RETURNS(int) (PTR_MAYBE FirstExternalFn) ARGUMENTS ( int firstArg,  ...  ) ENDLINE
RETURNS(std::stringint) (PTR_MAYBE SecondExternalFn) ARGUMENTS ( bool firstArg,  ...  ) ENDLINE

的每个参数，这对模板来说相对容易，即OneWordType (name)变成const char* name。然后，您可以调用声明！当然，使用虚拟类的代价是代码带有一个你永远不会使用的指针，你正在进行额外的垫片调用。

请注意，此文件包含多次，并且没有包含保护，但它不是真正用于直接使用。如果未定义父包含，则可以#error。

您可以通过多种方式使用它：

DecorateArg<char>::const_ptr (name)

这是一个令人讨厌的宏hackery，但如果你愿意自己构建表，你不需要ARGUMENTS或ENDLINE，这使它更加理智。

我们现在可以访问2个间接表，FirstLib :: indirection，SecondLib :: indirection，您可以通过指定收藏夹的指针，或多或少直接从主代码调用库方法：

//Declare the external methods
#define PTR_MAYBE 
#define ARGUMENTS 
#define ENDLINE ;
namespace FirstLib {
    #include Header.hpp
}
// And the second library
namespace SecondLib {
    #include Header.hpp
}

//define the indirection table declaration
#define PTR_MAYBE *
struct Indirection
{
    #include Header.hpp
    void* dummy;
};
namespace FirstLib 
{
    extern Indirection indirection;
}
namespace SecondLib 
{
    extern Indirection indirection;
}

// populate the table
#define ARGUMENTS(...) 
#define ENDLINE ,
namespace FirstLib 
{
    Indirection indirection =
    {  
        #include Header.hpp
        nullptr
    };
}
/* looks like:
         FirstExternalFn,
         SecondExternalFn,
         nullptr
*/
namespace SecondLib 
{
    Indirection indirection =
    {  
        #include Header.hpp
        nullptr
    };
}

Answer 4

这与std::cout << currentIndirection->FirstExternalFn(nullptr); 的精神非常相似。基本上你正在寻找一个等效的Windows导入库，它可以提供存根符号以满足静态链接器，然后在运行时提供真实实现的Is there an elegant way to avoid dlsym when using dlopen in C?动态库。

开箱即用的Linux不支持导入库，因此人们通常手动或通过为特定项目定制的脚本（例如dlopen）来实现存根。我最近开发了GLEW来自动生成与POSIX兼容的导入库。 Modulo错误，你应该可以使用它

Implib.so

（$ implib-gen.py --dlopen-callback=mycallback 选择适当版本的库和mycallbacks吧）。