如何以符合标准的方式实现 C++ 插件？答案

【问题标题】：How to implement a C++ plugin in a standard compliant way?如何以符合标准的方式实现 C++ 插件？
【发布时间】：2015-10-08 22:48:10
【问题描述】：

我确实环顾了 SO 和其他地方，但找不到这个非常标准的问题的令人满意的答案。我对 linux 和标准合规性特别感兴趣。我遇到了以下方法

file plugin.h部分库

#include <memory>
#include <string>
/// defines an interface to be implemented by a plugin
struct PluginBase
{
  virtual~PluginBase() {}
  virtual double calc(double) const = 0;
};
/// loads a plugin
/// \param[in] file  shared object file to load and find plugin in
/// \param[in] strg  data for initialising the plugin
std::unique_ptr<PluginBase> load_plugin(std::string const&file, std::string const&strg);
extern "C" {
  /// to be implemented with plugin
  /// \param[in] strg  data for initialising the plugin
  std::unique_ptr<PluginBase> create_plugin(std::string const&strg);
}

file plugin.cc部分库

#include "plugin.h"
#include <cassert>
extern "C" {
#include <dlfcn.h> // dlopen() dlsym()
  std::unique_ptr<PluginBase>(*create_ptr)(std::string const&);
}
std::unique_ptr<PluginBase> load_plugin(std::string const&file,
                                        std::string const&strg)
{
  auto handle = dlopen(file.c_str(),RTLD_LAZY|RTLD_GLOBAL);
  assert(handle);                                  // in lieu of proper error handling
  auto func_ptr = dlsym(handle,"create_plugin");
  assert(func_ptr);                                // ditto
  return reinterpret_cast<create_ptr>(func_ptr)(strg);
}

file some_plugin.cc 不是库的一部分

#include "plugin.h"
struct PluginImpl : PluginBase
{
  PluginImpl(std::string const&);
  double calc(double) const override;
};
/// has extern "C" linkage
std::unique_ptr<PluginBase> create_plugin(std::string const&strg)
{
  return std::unique_ptr<PluginBase>(new PluginImpl(strg));
}

这种做事方式是否正确且符合标准？特别是，我可以从具有extern "C" 链接的函数中返回std::unique_ptr<> 吗？这样的函数可以采用 const 引用参数吗？我是否必须将create_ptr 声明为extern "C"（在文件plugin.cc 中）？我可以避免 extern "C" 并直接获取 C++ 符号（this article 讨论这个是针对 windows，而不是 linux，并且是特定于编译器的）？

【问题讨论】：

它最终将获得特定的编译器/运行时环境，因为 c++ 标准不依赖于任何概念，如静态或动态链接。
据我所知，插件没有标准。插件也没有合规性。这都是特定于平台和操作系统的。

标签： c++ linux plugins extern unique-ptr

【解决方案1】：

链接与类型无关。它只是 names 的一个属性。
C++ 标准未指定动态加载方式；具体来说，从 void 指针到函数指针的重新解释转换是未指定的。还有其他一些关于静态初始化器和共享静态对象的微妙问题，这些问题未正确指定，可能会让您大吃一惊。
但是，Posix 标准文档 <dlfcn.h> 并且还要求强制转换执行您的想法，因此您的代码符合 Posix 并且应该可以在任何符合 Posix 的操作系统上运行。
没有找到符号名称的通用方法。如果使用C联动，需要咨询您平台的C ABI；如果你想使用 C++ 链接，你需要咨询你的 C++ ABI。两者都不是通用的或固定的，尽管 C ABI 的外观比 C++ 的跨平台协议要多得多。（具体来说，应该可以在 C ABI 中以这样一种方式发出符号，即修改后的函数名称与它们在源代码中的名称相同。）

【讨论】：