如何在 Linux 中重新定义 malloc() 以在 C++ 中使用新的

Question

我为我定义了 mem_malloc() 和 mem_free()，我想用它们来替换 malloc() 和 free() 以及 C++ 的 new 和 delete。

我将它们定义如下：

extern "C" {

extern void *mem_malloc(size_t);
extern void mem_free(void *);

void *
malloc(size_t size) {
  return mem_malloc(size);
}

void
free(void *memory) {
  mem_free(memory);
}
}

但是，我收到两个链接错误：

[user@machine test]$ g++ -m32 -pthread main.cpp -static  libmemnmf-O.a
/usr/lib/../lib/libc.a(malloc.o): In function `free':
(.text+0x153c): multiple definition of `free'
/tmp/ccD2Mgln.o:main.cpp:(.text+0x842): first defined here
/usr/lib/../lib/libc.a(malloc.o): In function `malloc':
(.text+0x3084): multiple definition of `malloc'
/tmp/ccD2Mgln.o:main.cpp:(.text+0x856): first defined here
libmemnmf-O.a(mem_debug.o): In function `mem_init_debug_routines':
mem_debug.c:(.text+0x83c): undefined reference to `dlopen'
mem_debug.c:(.text+0x89d): undefined reference to `dlsym'
mem_debug.c:(.text+0xa03): undefined reference to `dlclose'
mem_debug.c:(.text+0xa24): undefined reference to `dlclose'
mem_debug.c:(.text+0xa2e): undefined reference to `dlerror'
collect2: ld returned 1 exit status

1）如何消除多重定义的 malloc() 和 free() 错误，只采用我的定义而不是内置的定义？

2）什么库提供了 dlopen() 和朋友？我希望这是内置的，但它们是未定义的。

Answer 1

我假设您在尝试编译的 main.cpp 文件中定义了 malloc 和 free，并且 mem_alloc 和 mem_free 位于 libmemnmf-0.a 中

，可能发生的情况是 main.cpp 中的某些引用需要来自 glibc 的对象。具体来说，就是动态加载库（dlopen）。该代码包含在 glibc 中（回答问题 2）。
当链接器包含来自 glibc 的对象并发现这些对象需要 malloc/free 符号时，它将尝试直接包含来自 glibc 库的 malloc/free 符号。
由于您的 -static 链接器标志，整个 libmemnmf-0.a 库静态地包含在您的可执行文件中。这显然会在可执行文件中包含另一个 malloc 和 free 对象。

您应该做的是将 malloc 和 free 例程放在单独的 .o 文件中，并将该文件添加到链接命令中的某个位置，最好是在末尾（假设您没有在该行上以特殊方式指定标准库）。 .o 文件将满足所有符号请求，并且 glibc 库将在 dlopen 或其他对象需要它们时找到已解析的这些匹配。
区别在于 libmnef-0.a 文件是一个库，链接器处理库的方式与处理简单对象的方式不同（这与通过库来解析该库中对象请求的符号的次数有关）。
或者，您可以删除 -static 标志，我希望这也能解决问题，但您可能有充分的理由首先包含该标志。

如果您想重写 new 和 delete 的行为，您还可以考虑为类重载operator new 和operator delete，以提供特定于类的分配方法或内存池。

Answer 2

尝试：

#define free mem_free
#define malloc mem_alloc

之后包含stdlib.h。

2.) dlopen() 和朋友：

#include <dlfcn.h>

链接器标志：-ldl

请参阅 dlopen(3) 手册页。

Answer 3

默认情况下，您链接到定义 malloc 的 libc，请尝试使用 #define 重命名。 dlopen 等在 ld 中定义。

Answer 4

您可以使用 LD_LIBRARY_PATH 和 LD_PRELOAD 环境变量为库指定优先级。

这将允许您在动态库中提供自定义的malloc和free，这将主导libc提供的库。我相信这比基于 #define 的解决方案更好。

Answer 5

我一直在寻找这个答案。最后我找到了适合我的东西。链接器有 --wrap=symbol 选项可供您使用。

运行

man ld

并搜索“wrap”以获取详细信息。

我发布此内容是为了防止有人发现这个问题，但没有一个答案对他有用，就像我自己的情况一样。