Linux上のC ++動的共有ライブラリ

これは、g ++による動的共有ライブラリのコンパイルのフォローアップです。

LinuxのC ++で共有クラスライブラリを作成しようとしています。ライブラリをコンパイルして、こことここで見つけたチュートリアルを使用して、いくつかの（非クラス）関数を呼び出すことができます。ライブラリで定義されているクラスを使用しようとすると、問題が発生します。私がリンクした2番目のチュートリアルは、ライブラリーで定義されたクラスのオブジェクトを作成するためのシンボルをロードする方法を示していますが、これらのオブジェクトを使用して作業を完了することはできません。

別の実行可能ファイルでこれらのクラスを使用する方法も示す、共有C ++クラスライブラリを作成するためのより完全なチュートリアルを知っている人はいますか？オブジェクトの作成、使用（単純なゲッターとセッターで結構です）、そして削除が素晴らしい素晴らしいチュートリアルです。共有クラスライブラリの使用を示すいくつかのオープンソースコードへのリンクまたは参照も同様に良いでしょう。

codelogicとnimrodmからの回答は機能しますが、この質問をして以来、Beginning Linux Programmingのコピーを選んだことを追加したいと思います。最初の章には、Cライブラリの例と、静的ライブラリと共有ライブラリの両方を作成および使用するための適切な説明があります。 。これらの例は、Googleブック検索を介して、その本の古い版で利用できます。

myclass.h

#ifndef __MYCLASS_H__
#define __MYCLASS_H__

class MyClass
{
public:
  MyClass();

  /* use virtual otherwise linker will try to perform static linkage */
  virtual void DoSomething();

private:
  int x;
};

#endif

myclass.cc

#include "myclass.h"
#include <iostream>

using namespace std;

extern "C" MyClass* create_object()
{
  return new MyClass;
}

extern "C" void destroy_object( MyClass* object )
{
  delete object;
}

MyClass::MyClass()
{
  x = 20;
}

void MyClass::DoSomething()
{
  cout<<x<<endl;
}

class_user.cc

#include <dlfcn.h>
#include <iostream>
#include "myclass.h"

using namespace std;

int main(int argc, char **argv)
{
  /* on Linux, use "./myclass.so" */
  void* handle = dlopen("myclass.so", RTLD_LAZY);

  MyClass* (*create)();
  void (*destroy)(MyClass*);

  create = (MyClass* (*)())dlsym(handle, "create_object");
  destroy = (void (*)(MyClass*))dlsym(handle, "destroy_object");

  MyClass* myClass = (MyClass*)create();
  myClass->DoSomething();
  destroy( myClass );
}

Mac OS Xでは、次のコマンドでコンパイルします。

g++ -dynamiclib -flat_namespace myclass.cc -o myclass.so
g++ class_user.cc -o class_user

Linuxでは、次のようにコンパイルします。

g++ -fPIC -shared myclass.cc -o myclass.so
g++ class_user.cc -ldl -o class_user

これがプラグインシステムの場合、MyClassを基本クラスとして使用し、必要なすべての関数virtualを定義します。プラグインの作成者は、MyClassから派生し、仮想をオーバーライドして、およびを実装create_objectしdestroy_objectます。メインアプリケーションを変更する必要はありません。

以下は、共有クラスライブラリshared。[h、cpp]の例と、ライブラリを使用するmain.cppモジュールを示しています。これは非常に単純な例であり、makefileを大幅に改善することができます。しかし、それは機能し、あなたを助けるかもしれません：

shared.hはクラスを定義します：

class myclass {
   int myx;

  public:

    myclass() { myx=0; }
    void setx(int newx);
    int  getx();
};

shared.cppはgetx / setx関数を定義します：

#include "shared.h"

void myclass::setx(int newx) { myx = newx; }
int  myclass::getx() { return myx; }

main.cppはクラスを使用し、

#include <iostream>
#include "shared.h"

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
  myclass m;

  cout << m.getx() << endl;
  m.setx(10);
  cout << m.getx() << endl;
}

libshared.soを生成し、メインを共有ライブラリにリンクするmakefile：

main: libshared.so main.o
    $(CXX) -o main  main.o -L. -lshared

libshared.so: shared.cpp
    $(CXX) -fPIC -c shared.cpp -o shared.o
    $(CXX) -shared  -Wl,-soname,libshared.so -o libshared.so shared.o

clean:
    $rm *.o *.so

実際に 'main'を実行してlibshared.soとリンクするには、ロードパスを指定する必要があります（または/ usr / local / libに配置するなど）。

以下は、ライブラリの検索パスとして現在のディレクトリを指定し、メインを実行します（bash構文）。

export LD_LIBRARY_PATH=.
./main

プログラムがlibshared.soにリンクされていることを確認するには、lddを試してください。

LD_LIBRARY_PATH=. ldd main

私のマシンでの印刷：

  ~/prj/test/shared$ LD_LIBRARY_PATH=. ldd main
    linux-gate.so.1 =>  (0xb7f88000)
    libshared.so => ./libshared.so (0xb7f85000)
    libstdc++.so.6 => /usr/lib/libstdc++.so.6 (0xb7e74000)
    libm.so.6 => /lib/libm.so.6 (0xb7e4e000)
    libgcc_s.so.1 => /usr/lib/libgcc_s.so.1 (0xb7e41000)
    libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0xb7cfa000)
    /lib/ld-linux.so.2 (0xb7f89000)

基本的に、共有ライブラリでクラスを使用するコードに、クラスのヘッダーファイルを含める必要があります。次に、リンクするときに「-l」フラグを使用して、コードを共有ライブラリにリンクします。もちろん、これはOSがそれを見つけることができる場所に.soが必要です。3.5を参照してください。共有ライブラリのインストールと使用

dlsymの使用は、使用するライブラリがコンパイル時にわからない場合に使用します。それはここの場合のようには聞こえません。多分混乱は、コンパイル時または実行時（類似の方法で）リンクを実行するかどうかに関係なく、Windowsが動的にロードされたライブラリを呼び出すことですか？その場合、dlsymはLoadLibraryと同等であると考えることができます。

ライブラリを動的にロードする必要がある場合（つまり、それらはプラグインです）、このFAQが役立ちます。

以前の回答に加えて、ハンドラーの破壊を安全にするには、RAII（Resource Acquisition Is Initialization）イディオムを使用する必要があるという事実についての認識を高めたいと思います。

以下は完全に機能する例です。

インターフェース宣言Interface.hpp：：

class Base {
public:
    virtual ~Base() {}
    virtual void foo() const = 0;
};

using Base_creator_t = Base *(*)();

共有ライブラリのコンテンツ：

#include "Interface.hpp"

class Derived: public Base {
public:
    void foo() const override {}
};

extern "C" {
Base * create() {
    return new Derived;
}
}

動的共有ライブラリハンドラDerived_factory.hpp：：

#include "Interface.hpp"
#include <dlfcn.h>

class Derived_factory {
public:
    Derived_factory() {
        handler = dlopen("libderived.so", RTLD_NOW);
        if (! handler) {
            throw std::runtime_error(dlerror());
        }
        Reset_dlerror();
        creator = reinterpret_cast<Base_creator_t>(dlsym(handler, "create"));
        Check_dlerror();
    }

    std::unique_ptr<Base> create() const {
        return std::unique_ptr<Base>(creator());
    }

    ~Derived_factory() {
        if (handler) {
            dlclose(handler);
        }
    }

private:
    void * handler = nullptr;
    Base_creator_t creator = nullptr;

    static void Reset_dlerror() {
        dlerror();
    }

    static void Check_dlerror() {
        const char * dlsym_error = dlerror();
        if (dlsym_error) {
            throw std::runtime_error(dlsym_error);
        }
    }
};

クライアントコード：

#include "Derived_factory.hpp"

{
    Derived_factory factory;
    std::unique_ptr<Base> base = factory.create();
    base->foo();
}

注意：

• 簡潔にするために、すべてをヘッダーファイルに入れました。実際には、コード.hppを.cppファイルとファイルに分割する必要があります。
• 簡単にするために、new/ deleteオーバーロードを処理するケースは無視しました。

詳細を得るための2つの明確な記事：

• C ++ dlopen miniハウツー
• 実行時の共有オブジェクトのC ++動的読み込み