使用 g++ 编译动态共享库

Question

我正在尝试使用 g++ 从Program-Library-HOWTO 编译以下简单的 DL 库示例代码。这只是一个示例，因此我可以学习如何使用和编写共享库。我正在开发的库的真实代码将用 C++ 编写。

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

int main(int argc, char **argv) {
    void *handle;
    double (*cosine)(double);
    char *error;

    handle = dlopen ("/lib/libm.so.6", RTLD_LAZY);
    if (!handle) {
        fputs (dlerror(), stderr);
        exit(1);
    }

    cosine = dlsym(handle, "cos");
    if ((error = dlerror()) != NULL)  {
        fputs(error, stderr);
        exit(1);
    }

    printf ("%f\n", (*cosine)(2.0));
    dlclose(handle);
}

如果我用 gcc 编译程序，它可以正常工作。

gcc -o foo foo.c -ldl

当我将文件名和编译器更改为以下内容时

g++ -o foo foo.cpp -ldl

我收到以下错误：

foo.cpp:16: 错误：从 'void*' 到 'double (*)(double)' 的无效转换

我理解（我认为我理解，如果有错误请纠正我）我不能从 C++ 中的 void 指针进行隐式转换，但 C 允许我这样做，这就是为什么上面的代码将使用 gcc 但不使用 g++ 编译。所以我通过将上面的第 16 行更改为：

cosine = (double *)dlsym(handle, "cos");

有了这个，我得到以下错误：

foo.cpp:16: 错误：不能在赋值中将 'double*' 转换为 'double (*)(double)'

这些问题可能更多地与我自己对适当的 C++ 编码标准的普遍无知有关，而不是其他任何事情。谁能给我一个关于使用 C++ 示例代码为 Linux 开发动态库的好教程？

Answer 1

C 允许从 void * 隐式转换为任何指针类型（包括函数指针）； C++ 需要显式转换。正如 leiflundgren 所说，您需要将 dlsym() 的返回值转换为您需要的函数指针类型。

很多人觉得 C 的函数指针语法很尴尬。一种常见的模式是 typedef 函数指针：

typedef double (*cosine_func_ptr)(double);

您可以将函数指针变量cosine 定义为您的类型的成员：

cosine_func_ptr cosine;

并使用类型而不是笨拙的函数指针语法进行转换：

cosine = (cosine_func_ptr)dlsym(handle, "cos");

Answer 2

dlsym 返回一个指向符号的指针。 （作为void* 是通用的。） 在您的情况下，您应该将其转换为函数指针。

 double (*mycosine)(double); // declare function pointer
 mycosine = (double (*)(double)) dlsym(handle, "cos"); // cast to function pointer and assign

 double one = mycosine(0.0); // cos(0)

所以这是编译器错误是一个很好的线索的罕见情况之一。 ;)

Answer 3

按照您的代码编写方式，这实际上更像是一个 C 问题，但您可以让它在 C++ 中工作。我没有关于动态共享库的教程（您链接到的网页看起来不错），但这里是如何在 C++ 中修复您的代码：

• 将 my_cos 声明为将（最终）调用动态加载的余弦函数的函数：

  double my_cos(double);
  

• 将函数指针分配给 my_cos

  my_cos = (double (*)(double)) dlsym(handle, "cos");
  

这有点复杂，但它分配给 my_cos 的东西返回一个双精度值，是取消引用另一个函数指针的结果，并将双精度值作为参数。正如其他人所发布的，C++ 比 C 对代码的明确性要求更高。

• 用 std::cerr 或 std::cout: 替换那个过时的 fputs 消息：

  std::cerr << "error loading library cos: " << error << std::endl;
  

和

std::cout << "result is " << (*my_cos)(2.0)) << std::endl;

希望对您有所帮助。如果那些奇怪的东西吓到你，我会推荐 van Linden 的 Deep C Secrets，当然还有 Kernighan 和 Ritchie 的 C 书。

编辑：关于您如何专门寻找 C++ 而不是 C 中的开发指南以避免此类问题的评论中的要点很好。我不知道 C++ 中的可比指南，但是大约 99% 的 C 代码可以嵌入到 C++ 代码中并且工作得很好。这种函数指针情况是例外之一。

Answer 4

在 C++ 中，您必须执行 reinterpret_cast（不是 C 转换）：

typedef double (* double_from_double_function_t(double));
…
double_from_double_function_t cosine = reinterpret_cast<double_from_double_function_t>(dlsym(handle, "cos"));