写一个插件系统？

Question

经过几个小时的研究，我什么也没发现，所以我向你们求助，希望能找到解决办法。我将用c++编写一个机器人，并希望在某个时候为它制作一个插件系统。现在我知道我可以为它编写一种脚本语言，但是，我知道只需要编写一个api并在运行时动态地拥有到它的程序链接就可以了。我的问题是，我如何获得动态链接(就像十六进制的插件)？是否有任何优雅的解决方案，或至少在典型的设计理论？

Answer 1

在Linux系统上，您希望使用dlopen(3) & dlsym (或者一些封装这些函数的库，例如来自GTK、Qt、波科等的滑翔 )。更准确地说，

构建一个位置独立码共享库作为插件：

 gcc -fPIC -Wall -c plugin1.c -o plugin1.pic.o
 gcc -fPIC -Wall -c plugin2.c -o plugin2.pic.o

注意，如果插件是用C++编写的，您将用g++编译它，您应该将插件函数声明为extern "C"，以避免使用名称残缺。

然后将您的插件链接为

 gcc -shared -Wall plugin1.pic.o plugin2.pic.o -o plugin.so

您可以添加动态库(例如，如果您的插件想要GNU，请在上面命令的末尾添加一个-lreadline )。

最后，在您的主程序中调用具有完整路径的dlopen。

 void* dlh = dlopen("./plugin.so", RTLD_NOW);
 if (!dlh) { fprintf(stderr, "dlopen failed: %s\n", dlerror()); 
             exit(EXIT_FAILURE); };

( dlh通常是一个全局数据)

然后使用dlsym获取函数指针。因此，在程序和插件代码都包含的标题中声明它们的签名，如

 typedef int readerfun_t (FILE*);

声明一些(经常)全局函数指针

 readerfun_t* readplugfun;

并在插件句柄dlsym上使用dlh

 readplugfun = (readerfun_t*) dlsym(dlh, "plugin_reader");
 if (!readplugfun) { fprintf (stderr, "dlsym failed: %s\n", dlerror());
                     exit(EXIT_FAILURE); };

当然，在您的插件源代码中(例如在plugin1.cc中)，您将定义

 extern "C" int plugin_reader (FILE*inf) { // etc...

您可以在插件中定义一些构造函数(或析构函数)(请参见GCC函数属性)；应该在dlopen (或dlclose)时调用该函数。在C++中，您应该简单地使用静态对象。(在dlopen时调用它们的构造函数，在dlclose时调用它们的析构函数；因此函数属性的名称)。

在程序调用结束时

 dlclose(dlh), dlh = NULL;

实际上，您可以执行大量(可能是100万) dlopen调用。

您通常希望将您的主程序与-rdynamic链接，以便从插件中看到它的符号。

gcc -rdynamic prog1.o prog2.o -o yourprog -ldl

阅读程序库HowTo & C++ dlopen迷你HowTo & Drepper的论文：

最重要的部分是定义并记录一个插件约定(即“协议”)，即插件中所需的一组函数(和API)，以及如何使用它们，调用它们的顺序，内存所有权策略等等。如果允许几个类似的插件，您的主程序中可能有一些记录良好的钩子，这些钩子调用相关的dlsym-ed插件的所有dlsym-ed函数。例如：GCC插件惯例，GNU制作模块，Gedit插件 .