您想要无样板延迟加载。在 Windows 上,MSVC 通过发出一个通过函数指针解析函数的存根来实现delay loading。你也可以做到的。首先,让我们观察函数指针和函数是可以互换的,如果你所做的只是调用它们。调用函数或函数指针的语法是一样的:
void foo_impl() {}
void (*foo)() = foo_impl;
int main() {
foo_impl();
foo();
}
这个想法是最初将函数指针设置为一个thunk,它将在运行时解析真正的函数:
extern void (*foo)();
void foo_thunk() {
foo = QLibrary::resolve("libmylib", "foo");
if (!foo) abort();
return foo();
}
void (*foo)() = foo_thunk;
int main() {
foo(); // calls foo_thunk to resolve foo and calls foo from libmylib
foo(); // calls foo from libmylib
}
第一次调用foo时,会真正调用foo_thunk,解析函数地址,调用真正的foo实现。
为此,您可以将库拆分为两个库:
- 库实现。它不知道需求负载。
- 按需加载存根。
可执行文件将链接到按需加载存根库;那是静态的或动态的。按需加载存根将在运行时自动解析符号并调用实现。
如果你够聪明,你可以为实现设计头文件,这样头文件本身就可以用来生成所有存根,而不必输入两次它们的详细信息。
完整示例
一切如下,也可以从https://github.com/KubaO/stackoverflown/tree/master/questions/demand-load-39291032获得
顶层项目包括:
-
lib1 - 动态库
-
lib1_demand - lib1 的静态需求负载重击
-
main - 使用 lib1_demand 的应用程序
demand-load-39291032.pro
TEMPLATE = subdirs
SUBDIRS = lib1 lib1_demand main
main.depends = lib1_demand
lib1_demand.depends = lib1
我们可以将聪明之处分解到一个单独的标题中。这个头文件允许我们定义库接口,以便自动生成 thunk。
由于 C 的限制,需要大量使用预处理器和一些冗余的语法。如果您只想为 C++ 实现这一点,则无需重复参数列表。
需求加载.h
// Configuration macros:
// DEMAND_NAME - must be set to a unique identifier of the library
// DEMAND_LOAD - if defined, the functions are declared as function pointers, **or**
// DEMAND_BUILD - if defined, the thunks and function pointers are defined
#if defined(DEMAND_FUN)
#error Multiple inclusion of demand_load.h without undefining DEMAND_FUN first.
#endif
#if !defined(DEMAND_NAME)
#error DEMAND_NAME must be defined
#endif
#if defined(DEMAND_LOAD)
// Interface via a function pointer
#define DEMAND_FUN(ret,name,args,arg_call) \
extern ret (*name)args;
#elif defined(DEMAND_BUILD)
// Implementation of the demand loader stub
#ifndef DEMAND_CAT
#define DEMAND_CAT_(x,y) x##y
#define DEMAND_CAT(x,y) DEMAND_CAT_(x,y)
#endif
void (* DEMAND_CAT(resolve_,DEMAND_NAME)(const char *))();
#if defined(__cplusplus)
#define DEMAND_FUN(ret,name,args,arg_call) \
extern ret (*name)args; \
ret name##_thunk args { \
name = reinterpret_cast<decltype(name)>(DEMAND_CAT(resolve_,DEMAND_NAME)(#name)); \
return name arg_call; \
}\
ret (*name)args = name##_thunk;
#else
#define DEMAND_FUN(ret,name,args,arg_call) \
extern ret (*name)args; \
ret name##_impl args { \
name = (void*)DEMAND_CAT(resolve_,DEMAND_NAME)(#name); \
name arg_call; \
}\
ret (*name)args = name##_impl;
#endif // __cplusplus
#else
// Interface via a function
#define DEMAND_FUN(ret,name,args,arg_call) \
ret name args;
#endif
然后,动态库本身:
lib1/lib1.pro
TEMPLATE = lib
SOURCES = lib1.c
HEADERS = lib1.h
INCLUDEPATH += ..
DEPENDPATH += ..
我们将使用来自demand_load.h 的DEMAND_FUN,而不是直接声明函数。如果在包含标头时定义了DEMAND_LOAD_LIB1,它将为库提供按需加载接口。如果定义了DEMAND_BUILD,它将定义按需加载thunk。如果两者都没有定义,它将提供一个正常的接口。
我们注意取消定义特定于实现的宏,以免污染全局命名空间。然后,我们可以在项目中包含多个库,每个库都可以在按需加载和非按需加载之间单独选择。
lib1/lib1.h
#ifndef LIB_H
#define LIB_H
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#define DEMAND_NAME LIB1
#ifdef DEMAND_LOAD_LIB1
#define DEMAND_LOAD
#endif
#include "demand_load.h"
#undef DEMAND_LOAD
DEMAND_FUN(int, My_Add, (int i, int j), (i,j))
DEMAND_FUN(int, My_Subtract, (int i, int j), (i,j))
#undef DEMAND_FUN
#undef DEMAND_NAME
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
实现是没有争议的:
lib1/lib1.c
#include "lib1.h"
int My_Add(int i, int j) {
return i+j;
}
int My_Subtract(int i, int j) {
return i-j;
}
对于此类库的用户,需求加载被简化为定义一个宏并使用 thunk 库 lib1_demand 而不是动态库 lib1。
main/main.pro
if (true) {
# Use demand-loaded lib1
DEFINES += DEMAND_LOAD_LIB1
LIBS += -L../lib1_demand -llib1_demand
} else {
# Use direct-loaded lib1
LIBS += -L../lib1 -llib1
}
QT = core
CONFIG += console c++11
CONFIG -= app_bundle
TARGET = demand-load-39291032
TEMPLATE = app
INCLUDEPATH += ..
DEPENDPATH += ..
SOURCES = main.cpp
main/main.cpp
#include "lib1/lib1.h"
#include <QtCore>
int main() {
auto a = My_Add(1, 2);
Q_ASSERT(a == 3);
auto b = My_Add(3, 4);
Q_ASSERT(b == 7);
auto c = My_Subtract(5, 7);
Q_ASSERT(c == -2);
}
最后是thunk的执行。在这里,我们可以选择使用dlopen+dlsym 或QLibrary。为简单起见,我选择了后者:
lib1_demand/lib1_demand.pro
QT = core
TEMPLATE = lib
CONFIG += staticlib
INCLUDEPATH += ..
DEPENDPATH += ..
SOURCES = lib1_demand.cpp
HEADERS = ../demand_load.h
lib1_demand/lib1_demand.cpp
#define DEMAND_BUILD
#include "lib1/lib1.h"
#include <QLibrary>
void (* resolve_LIB1(const char * name))() {
auto f = QLibrary::resolve("../lib1/liblib1", name);
return f;
}