LD_PRELOAD 仅适用于 malloc，不适用于 free

Question

我正在尝试通过 LD_PRELOAD 使用一些插入器插入 malloc/free/calloc/realloc 等。在我的小测试中，即使检测到 free （请参阅输出），似乎也只插入了 malloc 。

我希望输出包含一行“NANO: free(x)” - 但这行丢失了。

给定

// compile with: gcc test.cc
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[]) {

    void* p = malloc(123);
    printf("HOST p=%p\n", p);
    free(p);
}

And

// compile with:  g++ -O2 -Wall -fPIC -ldl -o libnano.so -shared main.cc
#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

typedef void *(*MallocFunc)(size_t size);
typedef void (*FreeFunc)(void*);

// Original functions
static MallocFunc real_malloc = NULL;
static FreeFunc real_free = NULL;

static void __nano_init(void) {
    // Override original functions
    real_malloc = (MallocFunc)dlsym(RTLD_NEXT, "malloc");
    if (NULL == real_malloc) {
        fprintf(stderr, "Error in `dlsym`: %s\n", dlerror());
    } else {
        fprintf(stderr, "NANO: malloc() replaced @%p\n", real_malloc);
    }

    real_free = (FreeFunc)dlsym(RTLD_NEXT, "free");
    if (NULL == real_free) {
       fprintf(stderr, "Error in `dlsym`: %s\n", dlerror());
    } else {
        fprintf(stderr, "NANO: free() replaced @%p\n", real_free);
    }
}

// replacement functions
void *malloc(size_t size) {
    if(real_malloc==NULL) __nano_init();

    void *p = NULL;
    fprintf(stderr, "NANO: malloc(%lu) = ", size);
    p = real_malloc(size);
    fprintf(stderr, "%p\n", p);

    return p;
}

void free(void* ptr) {
    if(real_free==NULL) __nano_init();

    fprintf(stderr, "NANO: free(%p)\n", ptr);
    real_free(ptr);

    return;
}

实际输出是：

% ./a.out
NANO: malloc() replaced @0x3b36274dc0
NANO: free() replaced @0x3b36272870
NANO: malloc(123) = 0x601010
HOST p=0x601010

Answer 1

你正在编译一个C++；这意味着（默认情况下）函数会被名称修改以适应 C++ ABI。不幸的是，您尝试挂钩的函数没有名称损坏，因此您最终会挂钩错误的（不存在的）函数。

解决方法是 a) 在 extern "C" { } 块中定义包装器，或者 a) 确保包含函数的标头 - 如 #include中所示。这将使用 extern "C" 包装器引入 malloc 和 free 声明，告诉编译器不要进行名称修改。

malloc 起作用的原因可能是因为 或 引入了 malloc 的声明 但不是 免费。因此，malloc 未损坏，但 free 已损坏。

另请注意：如果您使用 glibc，则应该使用 malloc hooks 挂钩内存分配函数。 glibc 在符号版本控制方面做了一些非常奇怪的事情，否则可能会干扰你的钩子。如何使用它的示例位于链接的文档中 - 不过，如果您使用的是 C++，请不要忘记 extern "C"！