C 中静态链接模块的插件系统？

Question

我需要编写一个与 Linux 上的静态链接模块一起使用的插件系统。 我不希望核心（主函数）显式调用模块的 init 函数。

对于我想要实现的目标，我能想到的最接近的类比是 Linux 内核。 在那里，可能会静态编译和链接未知数量的模块/插件，但这些模块的启动方式与动态加载时的情况相同。

到目前为止，我有这个

core/main.c:

 int main(void) { return 0; }

core/pluginregistrar.h:

#ifndef PLUGIN_REGISTRAR_H
#define PLUGIN_REGISTRAR_H

#include <stdio.h>

#define module_init(pInitor) \
    static inline funInitor __inittest(void) \
        { fprintf(stdout, "test\n"); return pInitor; }
    int init_module(void) __attribute__((alias(#pInitor)));

typedef void (*funInitor)(void);

#endif

adap1/main.c:

#include "pluginregistrar.h"

void adap1Init(void) { fprintf(stdout, "test1\n"); }

module_init(adap1Init);

adap2/main.c:

#include "pluginregistrar.h"

void adap2Init(void) { fprintf(stdout, "test2\n"); }

module_init(adap2Init);

，但我不知道如何让核心实际启动已完成的模块模块初始化。

这里有人可以给我指点吗？ （没有双关语）

编辑： 我将 core/main.c 更改为

extern int init_module(void);
int main(void) {
  init_module();
  return 0;
}

，但它没有显示对“适应”的调用，该调用位于提供给链接器的库列表中的第一个。

Answer 1

如果您使用的是 GCC，则可以使用 __attribute__((constructor)) 说明符在启动时（在 main 之前）为每个“模块”。 （也适用于 clang 和 ICC。）

例如：（

$ cat t.c
#include <stdio.h>
#ifdef AAA
static void  __attribute__((constructor)) myinit()
{
    printf("%s\n", AAA);
}
#else
int main()
{
    printf("bye\n");
    return 0;
}
#endif
$ gcc -DAAA=\"hello\" -o  m.o -c t.c 
$ gcc -DAAA=\"there\" -o  n.o -c t.c 
$ gcc -o t.o -c t.c
$ gcc -o foo m.o n.o t.o
$ ./foo
there
hello
bye

提供的代码仅用于说明目的。）

一旦你有了它，你就可以开始了。让“构造函数”函数执行模块初始化自身所需的任何操作，并“注册”到您的插件框架中。 （带有一堆函数指针的结构，添加到链接列表或类似的东西中就可以了。）

请注意，链接顺序将决定您的插件初始化顺序，这是一个蠕虫病毒 - 如果您的模块相互依赖，那么事情变得非常棘手。确保您的全局变量尽可能少。

更新：

如果您需要使用静态库而不是普通的 .o 文件，则需要一些额外的链接器魔法。

假设上面的内容已经运行：

$ ar cru libm.a m.o
$ ar cru libn.a n.o
$ gcc -o foo t.c -Wl,-whole-archive libn.a libm.a -Wl,-no-whole-archive
$ ./foo
hello
there
bye

我不完全确定在这种情况下是否可以依赖（反向）链接顺序。

或者：（

$ ar cru libmn.a m.o n.o
$ gcc -o foo t.c -Wl,-whole-archive libmn.a -Wl,-no-whole-archive
$ ./foo 
there
hello
bye

在这里我不知道你会得到什么建造者订单。）

Answer 2

程序中只有一个入口点，默认情况下是 main。如果我理解正确的话，你的建议是有多个入口点。据我所知，这在标准 C 中是不可能的。

如果您静态加载库（意味着它们被传递到链接器中，无论它们是否包含在生成的可执行文件中），那么您将必须导出它们头文件中的初始值设定项，并在其中的每个文件上显式调用 module_init。

如果您要动态加载库（使用 dlfcn.h)，那么一旦确定要加载哪些模块以及何时加载它们，就可以按需调用module_init。

无论哪种情况，如果您希望运行它，您必须调用 module_init。您可以重构以隐藏它，但在某些时候必须调用它。