Dynamically loaded libraries 動態載入庫 #3 C++ 類別載入

繼上一篇
Dynamically loaded libraries 動態載入庫 #2 C++

提到 libdl 是 C 函式庫，不包含類別的功能，
而 C++ 物件導向的特性之一多形可以用來達成動態載入類別的功能，
這樣唯一不足的點是，
在要使用動態類別庫的專案中需要加入類別介面標頭，
而不能在讓編譯器完全不知道類別介面的狀況下動態載入。

範例類別庫

以下程式為了節省版面沒有使用 #include 防範

HelloWorld.hpp (介面)

class HelloWorld {
public:
    HelloWorld() {}
    virtual ~HelloWorld() {}
    virtual void hello() {}
};

extern "C"{
    HelloWorld* create_object();
    void destroy_object(HelloWorld* object);
}

會直接實作 HelloWorld 的方法是為了使用上的方便，
不論是不實作或是讓它=0都會有些相對應的問題，
因此我還是將這個 HelloWorld 稱為介面。

create_object 和 destroy_object 兩個函式用於轉發建構子與解構子，
這下就有辦法呼叫其他類別庫中的 HelloWorld 子類別建構子、解構子，
也剛好有 HelloWorld 介面，如此就可以動態載入類別了。

MyHelloWorld.hpp (要被動態載入的類別)

#include "HelloWorld.hpp"

class MyHelloWorld: public HelloWorld {
public:
    MyHelloWorld();
    virtual ~MyHelloWorld();
    virtual void hello();
};

MyHelloWorld.cpp

#include "MyHelloWorld.hpp"
#include <iostream>

/* 轉發建構子*/
HelloWorld* create_object()
{
    return new MyHelloWorld;
}

/* 轉發解構子 */
void destroy_object(HelloWorld* object)
{
    delete object;
}

MyHelloWorld::MyHelloWorld() {
}

MyHelloWorld::~MyHelloWorld() {
}

void MyHelloWorld::hello(){
    std::cout << "Hello World" << std::endl;
}

編譯

$ g++ -c -fPIC MyHelloWorld.cpp
$ g++ -shared -o libmylib.so MyHelloWorld.o

與之前一樣，除了這次檔案換個名字之外，沒什麼需要改變

使用方式

這個專案需要放入剛編譯好的 libmylib.so 和標頭檔 HelloWorld.hpp

main.cpp

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

int main() {
    void* handle = dlopen("./libmylib.so", RTLD_LAZY);

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

    HelloWorld* myHelloWorld = (HelloWorld*) create();
    myHelloWorld->hello();
    destroy(myHelloWorld);

    dlclose(handle);
    return 0;
}

編譯

編譯時要一樣連結 libdl，使用 -ldl

$ g++ main.cpp -ldl

執行

$ ./a.out

結果

Hello World

---

​