如何从动态加载库执行未知函数？

Question

当您在设计时了解该函数时，从动态库加载函数就很容易。 只需执行以下操作：

   int (*fn)(int);

   l0 = dlopen("./libfoo.so", RTLD_LAZY);
   if (!l0) 
   {
      fprintf(stderr, "l0 %s\n", dlerror());
      return 1;
   }


   fn = (int (*)(int))dlsym(l0, "foo");


   if ((error = dlerror()) != NULL)  
   {
      fprintf(stderr, "fn:%s\n", error);
      return 1;
   }

   x=(*fn)(y);

...

当设计时未知时如何执行库函数？在运行时，您有一个函数名称和参数指针数组以及参数大小数组：

char* fn_name="foo"; int foo_argc； 无效* foo_argv[]; int foo_argv_size[];

在脚本语言中这是小菜一碟的任务，但是如何在 C++ 中很好地实现呢？

Answer 1

如果您知道函数的调用约定及其接收的参数，实际上有一种方法可以在运行时调用函数。然而，这超出了标准 C/C++ 语言范围。

对于 x86 汇编器：

假设如下：

1. 您知道在固体缓冲区中准备函数的所有参数，完全按照它们在堆栈上打包的方式。
2. 您的函数不会按值获取/返回 C++ 对象。

然后您可以使用以下函数：

int CallAnyFunc(PVOID pfn, PVOID pParams, size_t nSizeParams)
{
    // Reserve the space on the stack
    // This is equivalent (in some sense) to 'push' all the parameters into the stack.
    // NOTE: Don't just subtract the stack pointer, better to call _alloca, because it also takes
    // care of ensuring all the consumed memory pages are accessible
    _alloca(nSizeParams);

    // Obtain the stack top pointer
    char* pStack;
    _asm {
        mov pStack, esp
    };

    // Copy all the parameters into the stack
    // NOTE: Don't use the memcpy function. Because the call to it
    // will overwrite the stack (which we're currently building)
    for (size_t i = 0; i < nSizeParams; i++)
        pStack[i] = ((char*) pParams)[i];

    // Call your function
    int retVal;
    _asm {
        call pfn
        // Most of the calling conventions return the value of the function (if anything is returned)
        // in EAX register
        mov retVal, eax
    };

    return retVal;
}

您可能需要调整此函数，具体取决于所使用的调用约定

Answer 2

作为一种静态语言，C++ 实际上依赖于在编译时了解类型/接口。我怀疑是否有一种好的低级方法来完成您想要解决的任务，但与往常一样，如果您添加另一层抽象，您可能可以实现目标。具体来说，在这种情况下，我过去在不确切知道需要将哪些“参数”传递给动态加载的插件时使用的方法是传递 std::mapstd::map的单个参数。 std::string，std::string > > （即 key=value 字典）只需将需要传入的任何信息打包起来，然后让插件弄清楚如何处理它。这有点不方便，因为您必须对大部分数据进行编码/解码，但它至少可以用来优雅地处理我遇到的大多数情况。

当然，这是假设你有能力通过标准化Plugin接口来控制动态加载DLL的API。如果你做不到……你可能就不走运了。

Answer 3

正如问题所述，您无法在标准 C++ 中执行此操作。除非编译器在编译时知道被调用者的参数，否则无法有效地调用函数。即使在 varargs 函数的情况下，调用代码也必须在知道传递的参数的情况下进行编译 - 无法构建 va_list。

如果您控制 dll 中的函数，那么最好的办法可能是传递 boost::any 的集合（如果两者都使用相同的编译器和库进行编译），或 void * （如果你没有那么多的兼容性），或者参数的某种序列化形式（谷歌的协议缓冲区，也许）。

如果 dll 已经存在并且您无法更改其接口，那么您需要对堆栈使用非标准技巧，根据您的调用约定将参数放在正确的位置（这就是动态语言在具有C 调用机制），否则您需要一个巨大的 switch 语句来覆盖所有可能的函数签名。显然，只有当您已经清楚地了解正在处理的 dll 时，后者才有可能。

另外，一般来说，您需要的不仅仅是参数及其大小的指针列表。调用约定很可能取决于参数的类型，而不仅仅是大小。例如，浮点参数可以在 FPU 寄存器中传递，而不是在堆栈上传递。

您还需要担心返回类型以及调用代码期望用它做什么。

Answer 4

设计时未知的库函数如何执行？

你不能。 C++中没有反射。您必须知道函数原型才能调用它。 （无论如何，除非你实现自己的反射。）