为什么不调用我的新运算符

Question

我希望看到一个动态加载的库(使用dlopen等加载)。真正使用它自己的新an delete运算符，而不是调用程序中定义的这些运算符。所以我写了下面的library.cpp

#include <exception>
#include <new>
#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include "base.hpp"
void* operator new(size_t size) {
    std::printf("New of library called\n");
    void *p=std::malloc(size); 
    if (p == 0) // did malloc succeed?
        throw std::bad_alloc(); // ANSI/ISO compliant behavior
    return p;
}
void operator delete(void* p) {
    std::printf("Delete of library called\n");
    std::free(p);
}
class Derived : public Base {
public:
    Derived() : Base(10) { }
};
extern "C" {
    Base* create() {
        return new Derived;
    }
    void destroy(Base* p) {
        delete p;
    }
}

并使用以下命令进行编译

g++ -g -Wall -fPIC -shared library.cpp -o library.so

或者像受雇的俄罗斯人建议的那样尝试(但最终什么都没有改变)

g++ -g -Wall -fPIC -shared -Wl,-Bsymbolic library.cpp -o library.so

Base类只包含一个int值和一个get_value()函数来获取该值。在那之后，我写了这样的client.cpp

#include <exception>
#include <new>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <dlfcn.h>
#include "base.hpp"
void* operator new(size_t size) {
    std::printf("New of client called\n");
    void *p=std::malloc(size); 
    if (p == 0) // did malloc succeed?
        throw std::bad_alloc(); // ANSI/ISO compliant behavior
    return p;
}
void operator delete(void* p) {
    std::printf("Delete of client called\n");
    std::free(p);
}
typedef Base* create_module_t();
typedef void destroy_module_t(Base *);

int main() {
    void* handle = dlopen("./library.so", 
        RTLD_LAZY);
    if (handle == NULL) {
        std::cout << dlerror() << std::endl;
        return 1;
    }
    create_module_t* create_module = NULL;
    void* func = dlsym(handle, "create");
    if (func == NULL) {
        std::cout << dlerror() << std::endl;
        return 1;
    } else create_module = (create_module_t *)func;
    destroy_module_t* destroy_module = NULL;
    func = dlsym(handle, "destroy");
    if (func == NULL) {
        std::cout << dlerror() << std::endl;
        return 1;
    } else destroy_module = (destroy_module_t *)func;
    Base* a = create_module();
    std::cout << "Value: " << a->get_value() << std::endl;
    destroy_module(a);
    return 0;
}

并使用以下命令进行编译

g++ -Wall -g -o client -ldl client.cpp

执行client时，我只得到一个"New of client called“和一个"Delete of client called”。即使我像使用俄语建议的那样，对库使用编译器开关-Bsymbolic。

现在:哪里出了问题？我以为共享库都在使用自己的new/delete，因此你必须提供在工厂旁边创建一个析构函数销毁的库代码。

补充问题:为什么需要destroy(Base* p)函数？如果这个函数只调用客户端的delete操作符，我也可以自己做，也就是在倒数第二行中用"delete a“代替destroy_module(a)。

我发现的答案:这个库还可以提供一个新的/delete-operator对。因此，如果我首先使用库的new，然后使用客户端的delete，那么我可能会陷入一个陷阱。遗憾的是，直到现在我还没有看到我的库使用它自己的新的或删除的……因此，最初的问题仍然没有得到回答。

补充:我只是指Linux平台。

编辑:重要的部分在对受雇俄语答案的评论中。因此，我给出的主要线索简而言之:如果有人这样调用gcc

g++ -Wall -g -fPIC -shared library.cpp -o library.so -Wl,-Bsymbolic

该库将使用它自己的new/delete操作符。否则结果

g++ -Wall -g -fPIC -shared library.cpp -o library.so

在使用调用程序的new/delete操作符的库中。感谢受雇的俄罗斯人！

Answer 1

问题在于，在大多数UNIX平台上(与Win32和AIX不同)，默认情况下，所有符号引用都绑定到运行时加载程序可见的符号的第一个定义。

如果在主a.out中定义'operator new'，所有内容都将绑定到该定义(如Neil Butterworth的示例所示)，因为a.out是第一个图像运行时加载器搜索。

如果您在一个在libC.so之后加载的库中定义它(如果您使用GCC，则在libstdc++.so之后加载)，那么您的定义将永远不会被使用。由于您是在程序启动后对库进行dlopen()操作，因此libC在此时已经加载，并且您的库是运行时加载程序将搜索的最后一个库；因此，您将失败。

在ELF平台上，您可以使用-Bsymbolic更改默认行为。在Linux上的man ld上：

 -Bsymbolic
   When creating a shared library, bind references to global symbols
   to the definition within the shared library, if any. Normally, it
   is possible for a program linked against a shared library to override
   the  definition within the shared library. This option is only meaningful
   on ELF platforms which support shared libraries.

请注意，-Bsymbolic是一个链接器标志，而不是编译器标志。如果使用g++，则必须将标志传递给链接器，如下所示：

  g++ -fPIC -shared library.cpp -o library.so -Wl,-Bsymbolic

Answer 2

下面的代码按预期工作。您是否期望您的动态库代码使用您提供的new/delete？我想你会失望的。

#include <memory>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
using namespace std;;

void* operator new(size_t size) {
        std::printf("New...\n");
        void *p=std::malloc(size); 
        if (p == 0) // did malloc succeed?
                throw std::bad_alloc(); // ANSI/ISO compliant behavior
        return p;
}

void operator delete(void* p) {
        std::printf("Delete...\n");
        std::free(p);
}

int main() {
    int * p = new int(42);
    delete p;
}

Answer 3

调查RTLD_DEEPBIND