如何在 C++ 中正确创建/实现拦截器库？

Question

这是我的第一篇文章！我已经实现了一个使用 foo 实现作为共享库的小型 C++ 程序。共享库包含两个函数：get_number() 和 print_text()。

目标是拦截器库（共享库）改变 foo-library 的功能，使得

• get_number() 应替换为始终返回 333 的函数。
• print_text() 应该被包装，以便在执行原始函数之前和之后打印一些文本。

源码如下：

foo.hpp

#ifndef _FOO_HPP
#define _FOO_HPP

namespace foo {

    int get_number();

    void print_text();

}

#endif

foo.cpp

#include "foo.hpp"

#include <iostream>

namespace foo {

    int get_number()
    {
        return 13;
    }

    void print_text()
    {
        std::cout << "Hello World!" << std::endl;
    }
}

interceptor.hpp

#ifndef _INTERCEPTOR_HPP
#define _INTERCEPTOR_HPP

#include <iostream>

namespace interceptor {

    int get_number();

    void print_text();

}

#endif

interceptor.cpp

#include "interceptor.hpp"

namespace interceptor {

    int get_number()
    {
        return 333;
    }

    void print_text()
    {
        // Print here some text.
        std::cout << "Hello World!" << std::endl;
        // Print here some test.
    }
}

ma​​in.cpp

#include <iostream>

#include "foo.hpp"

int main(void)
{
    std::cout << "Number: " << foo::get_number() << "\n" << std::endl;
    foo::print_text();

    return 0;
}

在有和没有拦截器库的情况下运行主可执行文件可能如下所示：

$ ./main
Number: 13

Hello World!

$ LD_PRELOAD=$PWD/interceptor.so ./main
Number: 333

Hi before
Hello World!
Bye after

我是共享库和拦截器库的初学者。

我希望有人可以帮助我解决我的问题。

Answer 1

将main.o 与foo.so 链接，例如：

g++ -o main main.o foo.so

如果你然后尝试运行

./main

你会得到一个错误，因为foo.so 不在动态链接器寻找它的系统库路径中。我们也可以告诉它查看当前文件夹：

$ LD_LIBRARY_PATH=. ./main
Number: 13

Hello World!

现在使用interceptor.so：

$ LD_LIBRARY_PATH=. LD_PRELOAD=interceptor.so ./main
Number: 13

Hello World!

如您所见，没有任何变化。这是因为您的interceptor.so 实际上并不包含foo::get_number 和foo::print_text 的定义。它包含interceptor::get_number 和interceptor::print_text 的定义，但main 永远不会调用它们！

interceptor.cpp 应该实现与foo.cpp 相同的功能，所以在到处将namespace interceptor 替换为namespace foo 并重新编译后：

$ LD_LIBRARY_PATH=. LD_PRELOAD=interceptor.so ./main
Number: 333

Hello World!