Linux下C++编程使用动态链接库

在《Linux下C编程使用动态链接库》一文中已了解到了C语言里如何使用共享库SO了，但在C++里可全是类，该如何实现呢？C语言中的操作只能导出全局函数，并不能导出类的方法，故而需要设计相关的全局函数来封装一层。这里用到了“类工厂函数”的设计模式，定义一个抽象类（含有纯虚函数）的头文件，然后在SO源文件和使用的源文件里均包含该头文件，在SO里继承并实现抽象类里的纯虚函数。具体看下面的实例，头文件里创建多边形类（作为接口），而在SO继承它并实现三角形类，并且设计了全局的创建和销毁类对象的函数：

polygon.hpp（纯虚父类，多边形类）：

#ifndef POLYGON_HPP
#define POLYGON_HPP

class polygon {
protected:
        double _side_length;

public:
        polygon() : _side_length(0) {}
        virtual ~polygon() {}

        void set_side_length(double side_length) {
                _side_length = side_length;
        }

        virtual double area() const = 0;
};

typedef polygon* create_t();
typedef void destroy_t(polygon*);

#endif

triangle.cpp（三角形类，继承多边形类，实现其纯虚函数）：

#include "polygon.hpp"
#include <math.h>

class triangle : public polygon {
public:
        virtual double area() const {
                return _side_length * _side_length * sqrt(3) / 2;
        }
};

extern "C" polygon* create() {
        return new triangle;
}

extern "C" void destroy(polygon* p) {
        delete p;
}

cppso_exam.cpp：

#include "polygon.hpp"
#include <iostream>
#include <dlfcn.h>

using namespace std;

int main()
{
        void * triangle_handle = dlopen("./triangle.so", RTLD_LAZY);
        if (!triangle_handle) {
                cerr << "dlopen failed: " << dlerror() << '\n';
                return -1;
        }

        create_t * create_triangle = (create_t *)dlsym(triangle_handle, "create");
        const char * dlsym_error = dlerror();
        if (dlsym_error) {
                cerr << "Cannot load symbol 'create' : " << dlsym_error << '\n';
                return -1;
        }

        destroy_t * destroy_triangle = (destroy_t *)dlsym(triangle_handle, "destroy");
        dlsym_error = dlerror();
        if (dlsym_error) {
                cerr << "Cannot load symbol 'destroy' : " << dlsym_error << '\n';
                return -1;
        }

        polygon * poly = create_triangle();
        poly->set_side_length(8);
        cout << "The area is : " << poly->area() << '\n';
        destroy_triangle(poly);

        dlclose(triangle_handle);

        return 0;
}

Makefile：

all:
        g++ -o triangle.so -shared -fPIC triangle.cpp
        g++ -rdynamic -o cppso cppso_exam.cpp -ldl

clean:
        rm -rf triangle.so cppso

相应的源码文件目录树如下： 

/home/xinu/xinu/c_cpp/cpp_so_example/ 
├── cppso_exam.cpp 
├── Makefile
├── polygon.hpp 
└── triangle.cpp 

我们在实现SO的triangle.cpp文件里看到了extern “C”，主要是为了处理Name Mangling的问题，即在C语言里函数名对应的符号名仍是函数名，而在C++里要支持函数重载，函数名对应的符号名则是函数名再加上参数名等组成，加上extern “C”是避免C++代码里找不到C函数（名字被改了），后期再详细说明该问题。

至此，我们了解了在类中进行共享库的处理方法。