使用 System.loadLibrary 调用加载共享库永远不会返回答案

【问题标题】：Loading a shared library with the System.loadLibrary call never returns使用 System.loadLibrary 调用加载共享库永远不会返回
【发布时间】：2014-02-20 17:30:30
【问题描述】：

我在使用 System.loadLibrary("my_shared_lib"); 加载本机库时遇到问题问题是这个调用永远不会返回。

这里是上下文：

在我的项目中，我有几个使用 nkd-build 脚本构建的静态库。为我需要的每个 .a 库使用此 Android.mk 构建它们效果很好：

**Android.mk used for static libs**

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := my_static_lib_1

# Include paths
LOCAL_C_INCLUDES := \
    $(PATH_TO_INCLUDES1) \
    $(PATH_TO_INCLUDES2)

# Sources
LOCAL_SRC_FILES := \
    my_source_1.cpp\
    my_source_11.cpp


# Target
include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)

这些静态库当然只包含本机 (C++) 源代码，以及一些 JNI 包装器（可从 Java 源代码调用）。

一旦构建了所有静态库 (.a)，我想构建一个共享库 (.so)，其中包含我需要的所有 .a 库。这是我用来构建这个共享库的Android.mk：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
#----------
# Static prebuilt libs 
#----------
#-- my_static_lib_1
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := my_static_lib_1
LOCAL_SRC_FILES := $(PATH_TO_LIBS)/my_static_lib_1.a
include $(PREBUILT_STATIC_LIBRARY)

#-- my_static_lib_2
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := my_static_lib_2
LOCAL_SRC_FILES := $(PATH_TO_LIBS)/my_static_lib_2.a
include $(PREBUILT_STATIC_LIBRARY)

#----------
# Building shared lib
#----------
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := my_shared_lib

#-- Some of the .a static libs need these libs
LOCAL_LDLIBS := \
    -lz\
    -llog \
    $(PATH_TO_NDK_LIBS)\libstlport_static.a

#-- This variable is used to force libs to be included in the .so
LOCAL_WHOLE_STATIC_LIBRARIES := \
    my_static_lib_1\
    my_static_lib_2

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

这为我构建了一个完美的 .so 文件，其中包含来自 .a 库的所有函数（我可以使用生成的 .so 库上的 nm 命令来检查）。

为了完整，这里是动态加载.so库的.java文件：

public class MyClass
{
    static {
        Log.d("MYLOGS", "Loading...");
        System.loadLibrary("my_shared_lib");
        Log.d("MYLOGS", "Loaded.");
    }
    ...
}

问题：

当我创建 MyClass 的新实例时，会调用 loadLibrary，但它永远不会返回。我可以看到Loading... 日志，但看不到Loaded. 日志。 logCat 显示 Trying to load lib [...].so 但仅此而已，应用程序冻结了。

当我的.so 文件中只有一个静态库.a 时，所有这些都可以正常工作。在这种情况下，我可以完美地调用我的本机代码。但是我的项目使用了 8 个 .a 文件，并且我得到了一个冻结的应用程序，因为 loadLibrary 在这种情况下永远不会结束。

loadLibrary 调用有什么问题？你有什么想法吗？

谢谢。

【问题讨论】：

你能有一个静态初始化程序或加载类型的函数进入无限循环吗？当“应用程序永远不会返回”时，最终会发生什么？您是否收到“应用程序无响应”对话框？ logcat 中的任何内容表明各种线程卡在哪里？您可以尝试用类似使用多个 .a 文件构建的简单库替换真正的库，看看您是否可以缩小问题所在 - 它是有多个文件，还是特别是其中一个文件？
您也可以尝试延迟库加载，以便您有机会先连接 ndk-gdb，然后使用调试器观察加载尝试期间发生的情况。
我没有显示应用程序没有响应的对话框。我有一个黑屏，logcat 说“启动超时已过期，放弃唤醒锁定！”就在“尝试加载 lib.so”之后。（知道在应用程序启动时调用了loadLibrary。所以看起来它不是死锁，但loadLibrary似乎在等待一些东西......

标签： java android android-ndk java-native-interface loadlibrary

【解决方案1】：

我发现我的代码出了什么问题。

实际上，当 loadLibrary 加载 .so 库时，它会创建在 .so 中声明的所有全局变量/常量，当然包括 .so 中包含的每个 .a 库的每个全局变量。

其中一些全局是通过执行某些代码的构造函数构建的。我发现在我的.a libs 架构中，这段代码在某些时候会死锁，因为它被调用得太早（一些需要的东西还不存在）。没想到会在loadLibrary时间调用。

因此，如果这可以帮助任何人：请记住，loadLibrary 涉及创建您尝试加载的 .so 库中包含的所有全局对象。

不知道那是我的错误。

【讨论】：

还有 gcc 特定的__attribute__((constructor)) 和__init。如果您想了解它们在加载共享库时如何行为不端，请参阅GCC docs。 JNI_OnLoad() 将在所有构造函数完成后调用。

【解决方案2】：

一般来说，当您构建共享库 (.so) 时，会使用一些编译器选项（例如 -fPIC）来生成与位置无关的代码。另一方面，当您构建静态库 (.a) 时，不使用此类选项。即使将静态库打包到共享库中，静态库中的二进制代码也不是位置无关的。我猜这就是 loadLibrary() 失败的原因。

如果我是你，我会避免将静态库打包到共享库中，而是使用 -fPIC 或等效的东西编译所有 C++ 文件。

【讨论】：