关于C ++：如何在Linux上热重载共享库

我正在尝试从Casey Muratori受欢迎的Handmade Hero系列中复制一个很酷的技巧。在win32上，Casey能够重新加载DLL，并且仅几毫秒的延迟就可以看到他的代码更改。

我正在尝试使用dlopen，dlsym，dlclose和stat在linux上复制此行为，但是我遇到了以下行为，并且我有一种直觉，就是我误解了ELF，示例，链接器，或共享对象的概念。

我能够在win32上轻松完成他的代码工作，所以我觉得这是我所缺少的特定于Linux的东西。

我正在使用CMake进行构建，但是我并不特别相信CMake是罪魁祸首。

我将共享库复制为dynamic.so，然后加载它。每当原始共享库的mtime更新时，我都会关闭旧副本的句柄，制作一个新副本，然后尝试加载新副本。

我想指出的是，我打算在第一次更改后打破循环，因为我只是想弄清楚这一点。

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#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>
#include <time.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

void
CopyFile(const char* src, const char* dest)
{
  FILE* fsrc;
  FILE* fdest;
  unsigned char buffer[512];
  size_t bytes;

  fprintf(stderr,"copy from: %s to %s!\
", src, dest);

fsrc = fopen(src,"rb");
  if ( fsrc == NULL )
┆   fprintf(stderr,"failed to open file: %s for reading\
", src);

fdest = fopen(dest,"wb");
  if ( fdest == NULL )
┆   fprintf(stderr,"failed to open file: %s for reading\
", src);

  while ( (bytes = fread(buffer, 1, sizeof(buffer), fsrc)) > 0 )
  {
┆   fwrite(buffer, 1, bytes, fdest);
  }

  fclose(fsrc);
  fclose(fdest);

  fprintf(stderr,"copy complete!\
");
}

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

const char* libpath ="/home/bacon/dynamic.so";
const char* copypath ="/home/bacon/dynamic-copy.so";
CopyFile(libpath, copypath);

void* handle = dlopen(copypath, RTLD_NOW | RTLD_GLOBAL);
if ( handle == NULL )
  fprintf(stderr,"failed to load %s, error = %s\
", copypath, dlerror());

struct stat s;
stat(libpath, &s);
time_t oldtime = s.st_mtime;
while (true)
{
stat(libpath, &s);
  if ( oldtime != s.st_mtime )
  {
  if ( handle != NULL )
  {
  if ( dlclose(handle) )
  fprintf(stderr,"dlclose failed: %s\
", dlerror());
  else
handle = NULL;
  }

CopyFile(libpath, copypath);

handle = dlopen(copypath, RTLD_NOW | RTLD_GLOBAL);
  if ( handle == NULL )
  fprintf(stderr,"failed to load %s, error = %s\
", copypath, dlerror());

  break;
  }
}
}

至于动态库，任何事情都应该做(示例标头)：

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#ifndef DYNAMIC_HEADER
#define DYNAMIC_HEADER 1

#define DYNAMIC_API __attribute__ ((visibility("default")))

extern"C" DYNAMIC_API int
Add(int x, int y);

#endif /* DYNAMIC_HEADER */

和源文件：

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#include"Dynamic.h"

int
Add(int x, int y)
{
return x + y;
}

共享库仅提供了一些例程以将一些数字加在一起，并且我已经验证了我能够进行dlopen和dlsym而无需进行热重装。

我还验证了我的复制例程实际上复制了共享库。

我期望初始dlopen成功，并且dlsym正确链接Add(这样做)。然后，我将编辑Dynamic.cpp，并可能返回x + x + y或其他内容，保存文件并重新编译，并期望while循环获取st_mtime中的更改。

我注意到当我运行代码并进行更新时，我收到了错误消息：

1	dlopen: file too short

果然，当我在包含共享库的目录中执行ls -la时，副本的大小为0。

某种程度上，由stat报告的st_mtime已更新，但是共享库的实际内容为空？链接器是否锁定共享对象并防止读取？

如果我的代码不是完全错误，我该如何规避这种行为？

我不愿意睡觉和重试，因为这是一个相当瞬时的更新。

相关讨论

If my code isn't horribly wrong

完全错误：您的代码正在使用(静态)链接程序(由make或cmake调用)。

当make运行时，它(最终)调用：

1	gcc -shared -o /home/bacon/dynamic.so foo.o bar.o ...

然后，链接器将执行open("/home/bacon/dynamic.so", O_WRONLY|O_CREAT, ...)(或等效功能)，一段时间后将执行write，最后是close文件。

m_time更改后(在open之后的任何时间)，程序都会唤醒，并尝试复制文件。如果您的副本在最后一个close之前的任何时间发生，那么您可能会得到部分副本(包括包含0字节的部分副本)。

最明显的解决方案是Zsigmond建议的解决方案：您必须修改Makefile以链接与正在观看的文件不同的文件，并执行mv到最终目标作为最后(原子)步骤。

另一种解决方案是使make目标取决于dynamic.so，例如

1 2	dynamic.so.done: dynamic.so touch dynamic.so.done

在您的程序中，您将在m_time中监视dynamic.so.done，并且只有在更新该文件时，才执行dynamic.so的副本(保证此时已被close d复制)。