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C++动态库的创建与使用指南

2023-07-05 06:21:57 深夜i -- --

C++ 动态库创建使用指南

C++动态库是一种非常有用的工具，可用于代码重用和模块化编程。它是一种编译成二进制形式的代码库，允许不同的程序共享代码和数据。本文将介绍如何创建和使用C++动态库。

一、创建动态库

创建C++动态库的第一步是编写代码。这里我们以一个简单的示例程序为例，该程序实现了两个函数（add()和subtract()），用于计算两个数的和和差。这里是代码：


// file: mylib.cpp
int add(int a, int b)
{
  return a + b;
}
int subtract(int a, int b)
  return a - b;

下一步是编译代码。为了创建动态库，需要使用-fPIC选项（“可重定位位置无关的代码”），它会生成一些与位置无关的代码，以便将代码加载到不同的地址空间。同时，使用-shared选项告诉编译器创建动态库。对于gcc编译器，命令如下：

$ g++ -fPIC -shared mylib.cpp -o libmylib.so

此命令将编译mylib.cpp文件并生成动态库libmylib.so。可以使用以下命令查看库中导出的函数：


$ nm -g libmylib.so
0000000000000648 T add(int, int)
00000000000006af T subtract(int, int)

二、使用动态库

现在我们已经创建了动态库，该怎么使用它呢？有两种方法：

1. 动态链接库

首先，在源代码中包含库头文件，并通过链接器连接。这种方法称为静态链接，会将库中的代码复制到生成的可执行文件中。


// file: main.cpp
#include <iostream>
#include "mylib.h"
int main()
{
  int a = 10;
  int b = 20;
  std::cout << "Addition of " << a << " and " << b << " is " << add(a, b) << std::endl;
  std::cout << "Subtraction of " << a << " and " << b << " is " << subtract(a, b) << std::endl;
  return 0;
}


// mylib.h
#ifndef MYLIB_H_INCLUDED
#define MYLIB_H_INCLUDED
int add(int a, int b);
int subtract(int a, int b);
#endif // MYLIB_H_INCLUDED

$ g++ main.cpp -L. -lmylib -o main $ ./main Addition of 10 and 20 is 30 Subtraction of 10 and 20 is -10

2. dlopen()函数

另一种方法是在程序运行时打开并动态加载库。此时，在main函数中，使用dlopen打开库并获取函数指针，使用dlsym获取函数，并使用dlclose关闭库。


// file: main.cpp
#include <iostream>
#include <dlfcn.h>
int main()
{
  void* handle = dlopen("libmylib.so", RTLD_LAZY);
  if (!handle)
  {
    std::cerr << "Cannot open library: " << dlerror() << std::endl;
    return 1;
  }
  typedef int (*add_t)(int, int);
  typedef int (*subtract_t)(int, int);
  add_t add = (add_t)dlsym(handle, "add");
  subtract_t subtract = (subtract_t)dlsym(handle, "subtract");
  std::cout << add(10, 20) << std::endl;
  std::cout << subtract(10, 20) << std::endl;
  dlclose(handle);
  return 0;
}

此代码使用了dlopen函数，它打开了库名为libmylib.so的动态库。与之相对应的是，dlsym函数用于获取add和subtract函数的地址。最后，dlclose函数用于关闭该库。

综上所述，本文介绍了如何创建和使用C++动态库。虽然这是一个简单示例，但它可以帮助您更好地理解动态库的工作原理。动态库可以帮助您创建可重用代码，大大加快开发效率。

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