用 __attribute__((constructor)) 声明的函数被 LD_PRELOAD 多次调用答案

【问题标题】：A function declared with __attribute__((constructor)) is invoked more than once with LD_PRELOAD用 __attribute__((constructor)) 声明的函数被 LD_PRELOAD 多次调用
【发布时间】：2023-12-26 20:32:01
【问题描述】：

如下定义共享库：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

static void init(void) __attribute__((constructor));
static void init(void)
{
    fprintf(stderr, "pid=%u\n", (unsigned) getpid());
}

在 AMD64 机器上使用 GCC 10 构建：

gcc -shared -fPIC lib.c

运行一个简单的过程来验证：

$ LD_PRELOAD=`realpath a.out` ls
pid=15771
a.out  lib.c

pid=15771 行按预期由init() 打印。

现在，重复一个产生子和线程的复杂过程：

$ LD_PRELOAD=`realpath a.out` python3
pid=15835
pid=15835
pid=15835
pid=15835
pid=15839
pid=15844
pid=15835
pid=15835
pid=15846
pid=15846
pid=15847
pid=15847
pid=15849
pid=15849
pid=15851
pid=15852
pid=15853
pid=15853
pid=15856
pid=15857
pid=15857
pid=15858
pid=15858
pid=15861
pid=15862
pid=15862
pid=15865
pid=15868
pid=15835
Python 3.8.2 (default, Apr 19 2020, 18:33:14) 
[GCC 9.3.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

观察到有pid=15835这样的重复条目，说明init()在某些进程中被执行了不止一次。

为什么？

【问题讨论】：

标签： linux gcc shared-libraries ld ld-preload

【解决方案1】：

当 Python 解释器启动时，您的 Python 安装会执行一些程序。如果使用execve 替换进程映像，进程 ID 不会更改，但会为新进程映像运行构造函数。

一个更简单的例子如下所示：

$ LD_PRELOAD=`realpath a.out` bash -c 'exec /bin/true'

您可以通过调用strace查看更多详细信息：

$ strace -f -E LD_PRELOAD=`realpath a.out` -eexecve bash -c 'exec /bin/true'
execve("/usr/bin/bash", ["bash", "-c", "exec /bin/true"], 0x55b275d8b830 /* 29 vars */) = 0
pid=801315
execve("/bin/true", ["/bin/true"], 0x5564dedbeb80 /* 29 vars */) = 0
pid=801315
+++ exited with 0 +++

【讨论】：