linux下的动态链接库和静态链接库到底是个什么鬼？（三）动态加载库

昵称28625772 2015-10-27

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前两天搞明白了动态链接库和静态链接库，后面终于也基本上搞懂了我之前不明白的“dlopen”是咋回事，怎么也要扒一扒。

共享库，有两种形式，第一种就是在上一篇文章中说到的“动态链接库”，而共享库的另一种形式，则被称之为“动态加载库”，也就是我刚才提到的用“dlopen”方式来玩的。动态加载库在编译的时候，应该是不需要去-l引用lib，而是在可执行程序中，可以自已决定加载库的时机。比如程序跑着跑着，突然想用libabc.so库里的一个叫abc的函数了，这时就可以用dlopen去打开这个库，然后使用dlsym去找到abc的函数指针并调用即可。

这几个以“dl”开头的函数，叫动态加载API，提供了以下这么几个接口来支持动态加载操作：

void *dlopen( const char *file, int mode );

dlopen的函数功能是打开库文件并返回文件句柄，mode参数表示重定位的时机，有RTLD_NOW和RTLD_LAZY两个值，这个我们后面再分析是啥意思。

void *dlsym( void *restrict handle, const char *restrict name );

dlsym函数的功能是从这个新加载的库里根据传入的函数名，找到该函数的地址

char *dlerror();

dlerror没有入参，它会返回发生的上一个错误的字符串

char *dlclose( void *handle );

dlclose关闭打开的库文件，实际上如果当前还有其他的程序引用这个库，它是不会被关闭的，多个程序共享时采用引用计数机制，当最后一个引用它的程序关闭它时才会真正的关闭。这几个函数在使用时，需要包含<dlfcn.h>头文件。

下面我依然用之前sumapp这个简单的demo程序来演示一下动态加载库的用法。

首先libsum.so生成方式不变，具体可参考上一篇文章。main.c的代码我们需要变一下，重新以dlopen的方式去引用libsum.so, 代码如下：

192:zch kane$ ls
demodlopen.c    main.c        sum.h        sumappd
libsum.so    sum.c        sum.o
192:zch kane$ 
192:zch kane$ 
192:zch kane$ 
192:zch kane$ more demodlopen.c 
#include<stdio.h>
#include<dlfcn.h>

int  main(void)
{
    int iNum1 = 1;
    int iNum2 = 2;
    void * pHandle = NULL;
    int (*pFunc)(int, int) = NULL;
    char * pcError;
    int iRet = 0;

    pHandle = dlopen("libsum.so", RTLD_LAZY);
    if (NULL == pHandle)
    {
        printf("Open libsum.so failed!, error message is %s\r\n.", dlerror());
        return 0;
    }
    
    pFunc = dlsym(pHandle, "Sum");
    if (NULL == pFunc)
    {
        printf("Find function Sum failed!, error message is %s\r\n.", dlerror());
        return 0;
    }
    
    iRet =  (*pFunc)(iNum1, iNum2);
    printf("iRet = %d\r\n", iRet);
    dlclose(pHandle);
    return 0; 
}
192:zch kane$

编译demodlopen.c，执行sumappd

192:zch kane$ gcc -rdynamic -o sumappd demodlopen.c -ldl
192:zch kane$./sumappd 
iRet = 3

编译时-rdynamic用来通知链接器将所有符号添加到动态符号表中（目的是能够通过使用 dlopen 来实现向后跟踪）。-ldl 表明一定要将 dllib 链接于该程序。

总结：动态链接库在加载时机是进程启动，而动态加载库则由程序自行决定加载时机。看了下网上有一些同学也不太明白到底什么时候适合用动态链接库，什么时候适合用动态加载库。我说一下我在工作中遇到的一个场景就是用的动态加载。由于我们做的是基于linux的嵌入式软件平台，需要同时支持多款产品，而有些特性或者说业务，在某款产品上可能不支持，以达到产品差异化的目的。比如业务A在运行时可能会用到libabc.so, 但是 libabc.so在某款产品上可能会被裁减掉，因此对于这种情况，在编译版本及写代码的时候，就得用动态加载这种方式。因为如果你用动态链接的方式，而libabc.so刚好在这款产品上被裁掉了，会导致业务A的进程启动失败（动态链接在进程启动的时候去加载动态库失败）。