Qt之在运行时加载共享库

2022-05-13 00:36:05

简述

在 Windows 上，共享库由 .dll 表示；在 Linux 上，由 .so 表示。一个共享库中的符号被设计为导出的，以便客户端可以从中导入符号。

要使用共享库，除了 Qt之创建并使用共享库中介绍的方式之外，Qt 还提供了一种机制，可以在运行时加载共享库，通过 QLibrary 来实现。

简述
认识 QLibrary
使用 QLibrary 的优点
创建共享库
在运行时加载共享库

认识 QLibrary

QLibrary 用于在运行时加载共享库，一个完整的加载流程大概分为以下几步：

构造 QLibrary 实例
setFileName()：指定共享库的文件名（也可以通过 QLibrary 的构造函数来设置）
load()：动态加载共享库（isload() 检查加载是否成功）
resolve()：解析共享库中的符号（如果库还没有加载，那么 resolve() 将隐式地尝试加载）
unload()：卸载共享库

QLibrary 有一个很强大的特性 - 在运行时对共享库提供了平*立的访问。对于库路径，QLibrary 在内部会做以下处理：

如果文件名是绝对路径，则首先尝试加载该路径。若无法找到文件，则尝试使用不同平台的特定文件前缀（例如：Unix 和 Mac 上的 lib）和后缀（例如：Unix 上的 .so、Mac 上的 .dylib、或 Windows 中的 .dll）的名称。
如果文件路径不是绝对的，那么 QLibrary 会修改搜索顺序，首先尝试系统特定的前缀和后缀，然后再指定文件路径。

这使得可以指定仅由其 basename（即：没有 .dll 或 .so 后缀）标识的共享库，因此相同的代码可以在不同的操作系统上工作。尽管如此，但仍建议尽量减少查找库的次数。

注意： 一个共享库可以被 QLibrary 的多个实例访问，加载完成后，库将一直保存在内存中，直到应用程序终止。在使用 unload() 卸载库时，如果 QLibrary 的其他实例使用了相同的库，那么调用将失败，并且只有当每个实例都调用 unload() 时才会卸载。

使用 QLibrary 的优点

在运行时使用 QLibrary 加载共享库，有很多优点：

无需使用 .h 头文件和 .lib 文件，就可以编译应用程序。
只需将 dll 文件和可执行程序放在一起
可以在没有 dll 的情况下启动可执行程序，因为 dll 将在运行时（按需）加载。
有助于生成一个较小的可执行程序

创建共享库

和 Qt之创建并使用共享库一样，在 Qt Creator 中创建两个项目：

SharedLib：是一个 C++ 共享库项目，其中有一个导出符号。
SharedLibClient：是一个 Qt 控制台应用程序，在运行时调用 SharedLib。

sharedlib_global.h 可以确保正确的宏能够被调用：

#ifndef SHAREDLIB_GLOBAL_H
#define SHAREDLIB_GLOBAL_H

#include <QtCore/qglobal.h>

#if defined(SHAREDLIB_LIBRARY)
#  define SHAREDLIBSHARED_EXPORT Q_DECL_EXPORT
#else
#  define SHAREDLIBSHARED_EXPORT Q_DECL_IMPORT
#endif

#endif // SHAREDLIB_GLOBAL_H

sharedlib.h 包含了导出的符号：

#ifndef SHAREDLIB_H
#define SHAREDLIB_H

#include "sharedlib_global.h"

extern "C" {
    SHAREDLIBSHARED_EXPORT int subtract(int x, int y);
}

#endif // SHAREDLIB_H

sharedlib.cpp 包含了具体的实现：

#include "sharedlib.h"

int subtract(int x, int y)
{
    return x - y;
}

注意： 对于要解析的函数名，必须将其导出为 C 函数。这意味着如果库是用 C++ 编译器编译的，那么函数必须被包装在一个 extern "C" 块中。

此外，还必须使用 Q_DECL_EXPORT 和 Q_DECL_IMPORT 从库中显式导出该函数。

在运行时加载共享库

创建一个简单的客户端（SharedLibClient） - Qt Console Application，它将使用 SharedLib 库中的 subtract() 函数。效果如下：

在 main.cpp 文件中，使用 QLibrary 在运行时加载共享库：

#include <QCoreApplication>
#include <QLibrary>
#include <qDebug>

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

    // SharedLibd.dll 与可执行程序位于同一目录
    QLibrary lib("SharedLibd");

    // 加载共享库
    if (lib.load()) {
        typedef int (*Fun)(int, int);
        // 解析符号
        Fun sub = (Fun) lib.resolve("subtract");
        if (sub) {
            int result = sub(5, 2);
            qDebug() << result;
        } else {
            qDebug() << "Can not resolve subtract";
        }
        // 卸载共享库
        lib.unload();
    } else {
        qDebug() << lib.errorString();
    }
    return a.exec();
}

在 Debug 模式下运行项目，结果会显示在控制台输出上。

码农公寓

简述

认识 QLibrary

使用 QLibrary 的优点

创建共享库

在运行时加载共享库

相关文章