Linux下編寫動態連結程式庫，如何定義一個init和finalize的方法？

共用庫的初始化和~初始化函數分析

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Win32下可以通過DllMain來初始化和~初始化動態庫，而Linux下則沒有與之完全對應的函數，但可以通過一些方法類比它的部分功能。有人會說，很簡單，實現_init/_fini兩個函數就行了。好，我們來看看事實是不是這樣的。

很多資料上都說可以利用_init/_fini來實現，而我從來沒有測試成功過，原因是這兩個函數都已經被gcc佔用了。比如：

test.c

Code: Select all

#include <stdio.h>

void _init(void)

{

    printf("%s", __func__);

}

void _fini(void)

{

    printf("%s", __func__);

}

編譯結果：

[root@localhost soinit]# gcc -g test.c -shared -o libtest.so

/tmp/cc4DUw68.o(.text+0x0): In function `_init':

/work/test/soinit/test.c:5: multiple definition of `_init'

/usr/lib/gcc/i386-redhat-linux/4.0.0/http://www.cnblogs.com/../crti.o(.init+0x0): first defined here

/tmp/cc4DUw68.o(.text+0x1d): In function `_fini':

/work/test/soinit/test.c:10: multiple definition of `_fini'

/usr/lib/gcc/i386-redhat-linux/4.0.0/http://www.cnblogs.com/../crti.o(.fini+0x0): first defined here

collect2: ld returned 1 exit status

由此可見，這兩個符號已經被編譯器的腳手架代碼佔用了，我們不能再使用。編譯器用這兩個函數做什嗎？我們能不能搶佔這兩個函數，不用編譯器提供的，而用我們自己的呢？先看看這兩個的實現：

00000594 <_fini>:

594: 55 push %ebp

595: 89 e5 mov %esp,%ebp

597: 53 push %ebx

598: 50 push %eax

599: e8 00 00 00 00 call 59e <_fini+0xa>

59e: 5b pop %ebx

59f: 81 c3 02 11 00 00 add $0x1102,%ebx

5a5: e8 de fe ff ff call 488 <__do_global_dtors_aux>

5aa: 58 pop %eax

5ab: 5b pop %ebx

5ac: c9 leave

5ad: c3 ret

0000041c <_init>:

41c: 55 push %ebp

41d: 89 e5 mov %esp,%ebp

41f: 83 ec 08 sub $0x8,%esp

422: e8 3d 00 00 00 call 464 <call_gmon_start>

427: e8 b8 00 00 00 call 4e4 <frame_dummy>

42c: e8 2b 01 00 00 call 55c <__do_global_ctors_aux>

431: c9 leave

432: c3 ret

從以上代碼中可以看出，這兩個函數是用來初始化/~初始化全域變數/對象的，搶佔這兩個函數可能導致初始化/~初始化全域變數/對象出錯。所以不能再打_init/_fini的主意，那怎麼辦呢？

使用全域對象

test.cpp

Code: Select all

#include <stdio.h>

class InitFini

{

public:

    InitFini()

    {

        printf("%s\n", __func__);

    }

    ~InitFini()

    {

        printf("%s\n", __func__);

    }

};

static InitFini aInitFini;

extern "C" int test(int n)

{

    return n;

}

Main.c

int test(int n);

int main(int argc, char* argv[])

{

    test(1);

    return 0;

}

測試結果：

[root@localhost soinit]# ./t.exe

InitFini

~InitFini

那麼這兩個函數是怎麼被調用的呢？我們在gdb裡看看：

Breakpoint 3, InitFini (this=0xa507bc) at test.cpp:7

7 printf("%s\n", __func__);

Current language: auto; currently c++

(gdb) bt

#0 InitFini (this=0xa507bc) at test.cpp:7

#1 0x00a4f5e0 in __static_initialization_and_destruction_0 (__initialize_p=1, __priority=65535) at test.cpp:15

#2 0x00a4f611 in global constructors keyed to test () at test.cpp:21

#3 0x00a4f66a in __do_global_ctors_aux () from ./libtest.so

#4 0x00a4f4a9 in _init () from ./libtest.so

#5 0x002c8b4b in call_init () from /lib/ld-linux.so.2

#6 0x002c8c4a in _dl_init_internal () from /lib/ld-linux.so.2

#7 0x002bb83f in _dl_start_user () from /lib/ld-linux.so.2

Breakpoint 4, ~InitFini (this=0x0) at test.cpp:9

9 ~InitFini()

(gdb) bt

#0 ~InitFini (this=0x0) at test.cpp:9

#1 0x00a4f5b3 in __tcf_0 () at test.cpp:15

#2 0x00303e6f in __cxa_finalize () from /lib/libc.so.6

#3 0x00a4f532 in __do_global_dtors_aux () from ./libtest.so

#4 0x00a4f692 in _fini () from ./libtest.so

#5 0x002c9058 in _dl_fini () from /lib/ld-linux.so.2

#6 0x00303c69 in exit () from /lib/libc.so.6

#7 0x002eddee in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6

#8 0x080483b5 in _start ()

從以上資訊可以看出，正是從_init/_fini兩個函數調用過來的。

使用gcc擴充

毫無疑問，以上方法可行，但是在C++中才行。而C語言中，根本沒有構造和解構函式。怎麼辦呢？這時我們可以使用gcc的擴充：

Code: Select all

#include <stdio.h>

__attribute ((constructor)) void test_init(void)

{

    printf("%s\n", __func__);

}

__attribute ((destructor)) void test_fini(void)

{

    printf("%s\n", __func__);

}

int test(int n)

{

    return n;

}

測試結果：

[root@localhost soinit]# ./t.exe

test_init

test_fini

我們不防也看看這兩個函數是怎麼被調到的：

Breakpoint 3, test_init () at test.c:6

6 printf("%s\n", __func__);

(gdb) bt

#0 test_init () at test.c:6

#1 0x00860586 in __do_global_ctors_aux () from ./libtest.so

#2 0x00860439 in _init () from ./libtest.so

#3 0x002c8b4b in call_init () from /lib/ld-linux.so.2

#4 0x002c8c4a in _dl_init_internal () from /lib/ld-linux.so.2

#5 0x002bb83f in _dl_start_user () from /lib/ld-linux.so.2

(gdb) c

Breakpoint 4, test_fini () at test.c:11

11 printf("%s\n", __func__);

(gdb) bt

#0 test_fini () at test.c:11

#1 0x008604d3 in __do_global_dtors_aux () from ./libtest.so

#2 0x008605ae in _fini () from ./libtest.so

#3 0x002c9058 in _dl_fini () from /lib/ld-linux.so.2

#4 0x00303c69 in exit () from /lib/libc.so.6

#5 0x002eddee in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6

#6 0x080483b5 in _start ()

從以上資訊可以看出，也是從_init/_fini兩個函數調用過來的。

總結：正如一些資料上所說的，在linux下，_init/_fini是共用庫的初始化和~初始化函數。但這兩個函數是給gcc用的，我們不能直接使用它們，但可以用本文中提到另外兩種方法來實現。