加载共享库时自动执行的函数

Question

在 Windows 中加载共享库时，LoadLibrary() 调用会导致库中的 DllMain 为每个新进程和线程库附加到，以及每个进程和线程库从其中分离执行。

Mac OS X、Linux 和其他可能与 POSIX 兼容的操作系统是否有类似的机制？

Answer 1

您可以使用.init 机制为 linux 库定义加载函数。这与指定二进制文件的加载时入口点相同（例如，使用 main 以外的东西作为程序的入口点）。

当直接使用ld 链接时，您使用：

-init <function name>

或者如果您使用 cc/gcc 链接，则使用：

-Wl,-init,<function name>

这是最简单的。

编辑 对于析构器/终结器，您使用.fini 机制。这与 init 选项的操作方式相同，您可以使用：

-fini <function name>

在调用ld 时。可用性仅限于 Mac OSX 平台上的 -init 选项。

您还应该能够对 gcc 使用 __attribute__((constructor)) 语法：

static void con() __attribute__((constructor));

void con() {
    printf("I'm a constructor\n");
}

这可能是一种更便携的方式，而不是使用链接器选项。所有构造函数都应该在加载时调用，但不依赖于它们的初始化顺序，这会导致错误和不可重现的错误，需要花费时间和精力进行调试。

编辑 2 使用 __attribute__((constructor))/__attribute__((destructor)) 语义是 C/C++ 编程语言最可取的机制。

对于D 编程语言，您应该真正使用静态模块构造函数/析构函数：

static this() {
    printf("static this for mymodule\n");
}
static ~this() {
    printf("static ~this for mymodule\n");
}

或者静态类构造函数：

class Foo {
    static this() {
        printf("static this for Foo\n");
    }
}

writing win32 DLLS 和语言规范 relating to static constructors/destructors 强烈暗示了这一点。

编辑 3 您需要链接到导出构造函数/析构函数例程的.o，这将允许使用静态初始化程序。它应该做的只是调用 Runtime.initialize()，这实际上调用了D 代码中的所有静态构造函数/析构函数。

初始化程序的 Stub d 代码（在名为 myshared.d 的文件中）：

import core.runtime;

extern (C) {
    void attach();
    void detach();
}

export void attach() {
    Runtime.initialize();
}

export void detach() {
    Runtime.terminate();
}

为此存根创建 .o：

 dmd -m32 -c myshared.d

检查附加/分离函数的名称：

nm myshared.o

显示（以及其他输出）：

0000001c S _D8myshared6attachFZv
00000034 S _D8myshared6detachFZv

用于调用它的示例 .c 代码（在本例中称为 export.c），我们从 my shared.o 文件中引用导出例程的名称：

extern void D8myshared6attachFZv(void);
extern void D8myshared6detachFZv(void);

void __attach(void) __attribute__((constructor));
void __detach(void) __attribute__((destructor));

void __attach(void)
{
    D8myshared6attachFZv();
}

void __detach(void)
{
    D8myshared6detachFZv();
}

请注意，extern void 引用需要使用导出函数的错位名称。这些必须匹配，否则代码将无法链接。

使用以下方法编译 C 代码：

gcc -m32 -c export.c

使用以下方法将 .c.o 和 .d.o 文件链接在一起：

cc -o libmyshared.dylib -m32 -shared myshared.o export.o -lphobos2

假设 phobos2 库位于您的标准链接器搜索路径中。编译器和链接器的-m32选项的零碎是因为我本地构建的D编译器版本只支持32位。

这会生成一个可以链接到的 .dylib。根据我执行的有限测试，它似乎有效。看起来对共享对象/动态库的支持非常有限，因此很有可能还会有另一个障碍需要克服。

Answer 2

要在加载或卸载共享库时执行函数，您可以使用 GCC 特定的属性语法标记构造函数和析构函数：

__attribute__((constructor)) void init(void) { ... }
__attribute__((destructor))  void fini(void) { ... }

因为 C 环境的各个部分都依赖于 GCC 在幕后添加的标准 .init 代码中初始化的东西，所以直接使用 -Wl,-init,<function name> 可能会导致您的程序崩溃。

有关详细信息，请参阅 Library constructor and destructor functions 上的库 HOWTO。

Answer 3

GCC 和 clang AFAIK 支持 GCC 构造函数和析构函数属性。更多详情请见How exactly does __attribute__((constructor)) work?

Answer 4

对于 C++，您可以创建一个类并使用他的构造函数和析构函数来初始化库。

之后，你只需要为这个类定义一个变量。

在库中初始化 openssl 的示例：

class InitLibrary {
public:
  InitLibrary() {
    CRYPTO_malloc_init(); // Initialize malloc, free, etc for OpenSSL's use
    SSL_library_init(); // Initialize OpenSSL's SSL libraries
    SSL_load_error_strings(); // Load SSL error strings
    ERR_load_BIO_strings(); // Load BIO error strings
    OpenSSL_add_all_algorithms(); // Load all available encryption algorithms
  }

  ~InitLibrary() {
    ERR_remove_state(0);
    CRYPTO_cleanup_all_ex_data();
    ENGINE_cleanup();
  }
};

并且只在 cpp 文件中添加这一行： InitLibrary InitLib;