C语言中dlopen和dlsym的使用方式详解

背景

demo

生产动态库

调用dlopen

总结

背景

为了是不同的逻辑解耦，一般会把各个业务封装成动态库，然后主逻辑去调用各个插件。这里有个问题是，为什么以前我们都是通过include第三方的头文件，然后通过连接器实现，现在却要利用dlopen呢？考虑以下情况，比如我们要用cublas这个库的sgemm函数。

#include "cublas.h"
int main()
{
cublas:: Mat a, b;
cublas::sgemm(a,b);
}

我们知道cublas是英伟达提供的，人家每年都要更新动态库的，比如今年更新后，动态库的头文件改了cublas_v2.h, 函数名改为sgemm_v2, 这样一顿操作后，你不仅要升级库，也要修改已经上线的代码，假如这个sgemm函数在你源码中出现了n多次，这将是一个灾难。但是通过下面的方式你就可以避免这个问题：

// func.h
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <cublas_v2.h> // 如果你知道确切的函数返回信息，这个对应下面的cublas_func可以自己写。
#include <dlfcn.h>
extern std::once_flag cublas_dso_flag;
extern void *cublas_dso_handle;
  struct DynLoad__add {                                                
    template <typename... Args>                                             
    inline auto operator()(Args... args) -> DECLARE_TYPE(add, args...) 
    { 
      using cublas_func =  decltype(::add(std::declval<Args>()...)) (*)(Args...);         
      std::call_once(cublas_dso_flag, []() {                                
        cublas_dso_handle = dlopen("./libcublas.so", RTLD_LAZY);       
      });                                                                   
      static void *p_add = dlsym(cublas_dso_handle, "add");          
      return reinterpret_cast<cublas_func>(p_add)(args...);            
    }                                                                       
  };                                                                        
  extern DynLoad__add add;
// func.c
DynLoad__add add;
// main.cc
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "func.h"
int main()
{
    add(2,7));
}
根据上面的代码可以看到，只要你每次修改func.h文件的动态库路劲和函数名就可以了，其他用到的add函数根本不需要再去修改。真是很方便，上面的代码参考paddle的源码：paddle/fluid/platform/dynload/cublas.h

demo 生产动态库

int add(int a,int b)
{
    return (a + b);
}
int sub(int a, int b)
{
    return (a - b);
}

gcc -fPIC -shared caculate.c -o libcaculate.so

调用dlopen

#include <dlfcn.h>
void *dlopen(const char *filename, int flag);
char *dlerror(void);
void *dlsym(void *handle, const char *symbol);
int dlclose(void *handle);

dlopen是加载动态链接库，flag可以设置不同的模式(RTLD_LAZY 暂缓决定，等有需要时再解出符号, RTLD_NOW 立即决定，返回前解除所有未决定的符号。), dlopen可以返回动态库的句柄，dlsym是获取动态库中的具体函数名或者变量名。dlopen是关闭动态库。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dlfcn.h>
typedef int (*FUNC)(int, int);
int main()
{
    void *handle;
    char *error;
    FUNC func = NULL;
    //打开动态链接库
    handle = dlopen("./libcaculate.so", RTLD_LAZY);
    //获取一个函数
    *(void **) (&func) = dlsym(handle, "add");
    printf("add: %d\n", (*func)(2,7));
    //关闭动态链接库
    dlclose(handle);
}