實(shí)例代碼(soTest.c):
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1 #include stdio.h
2 #include dlfcn.h
3
4 int main(int argc, char *argv[]){
5 void * libm_handle = NULL;
6 float (*cosf_method)(float);
7 char *errorInfo;
8 float result;
9
10 // dlopen 函數(shù)還會自動(dòng)解析共享庫中的依賴項(xiàng)。這樣,如果您打開了一個(gè)依賴于其他共享庫的對象,它就會自動(dòng)加載它們。
11 // 函數(shù)返回一個(gè)句柄,該句柄用于后續(xù)的 API 調(diào)用
12 libm_handle = dlopen("libm.so", RTLD_LAZY );
13 // 如果返回 NULL 句柄,表示無法找到對象文件,過程結(jié)束。否則的話,將會得到對象的一個(gè)句柄,可以進(jìn)一步詢問對象
14 if (!libm_handle){
15 // 如果返回 NULL 句柄,通過dlerror方法可以取得無法訪問對象的原因
16 printf("Open Error:%s.\n",dlerror());
17 return 0;
18 }
19
20 // 使用 dlsym 函數(shù),嘗試解析新打開的對象文件中的符號。您將會得到一個(gè)有效的指向該符號的指針,或者是得到一個(gè) NULL 并返回一個(gè)錯(cuò)誤
21 cosf_method = dlsym(libm_handle,"cosf");
22 errorInfo = dlerror();// 調(diào)用dlerror方法,返回錯(cuò)誤信息的同時(shí),內(nèi)存中的錯(cuò)誤信息被清空
23 if (errorInfo != NULL){
24 printf("Dlsym Error:%s.\n",errorInfo);
25 return 0;
26 }
27
28 // 執(zhí)行“cosf”方法
29 result = (*cosf_method)(0.0);
30 printf("result = %f.\n",result);
31
32 // 調(diào)用 ELF 對象中的目標(biāo)函數(shù)后,通過調(diào)用 dlclose 來關(guān)閉對它的訪問
33 dlclose(libm_handle);
34
35 return 0;
36 }
在這個(gè)例子中主要是調(diào)用了 math 庫(libm.so)中的“cosf”函數(shù),dlopen函數(shù)的第二個(gè)參數(shù)表示加載庫文件的模式,主要有兩種:RTLD_LAZY 暫緩決定,等有需要時(shí)再解出符號;RTLD_NOW 立即決定,返回前解除所有未決定的符號。另外記得引用包含API的頭文件“#include dlfcn.h”(^_^)。
有這兩種辦法:
第一種:
需求:
有時(shí)候應(yīng)用修復(fù)了native層一個(gè)小BUG,應(yīng)用需要更新了,但是用戶必須下載整個(gè)APK包進(jìn)行安裝,而我們需要的只是替換SO
于是想,能不能加載自定義路徑下的 SO 文件呢
答案是完全沒問題:
使用系統(tǒng)方法:
void java.lang.System.load(String pathName)
但是有一點(diǎn),pathName 路徑必須有執(zhí)行權(quán)限,意思就是說我們不能加載SD卡上的SO,因?yàn)闆]有執(zhí)行權(quán)限
那也沒關(guān)系,我們復(fù)制到應(yīng)用私有目錄下就OK嘛。
看碼
private void load() {
File dir = getDir("libs", Context.MODE_PRIVATE);
File soFile = new File(dir, "libTestJNI.so");
FileUtils.assetToFile(this, "libTestJNI.so", soFile);
try {
System.load(soFile.getAbsolutePath());
} catch (Exception e) {
}
}
這樣就完全OK,
我們只需要架個(gè)服務(wù)器,每次啟動(dòng)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測 SO 文件有沒有更新,有則下載SO,然后加載,這樣就可以避免用戶安裝新的應(yīng)用,
要知道重新安裝應(yīng)用的用戶體驗(yàn)是很差的,要讓用戶無感知的更新他。
第二種:
采用dlopen動(dòng)態(tài)加載第三方庫,無非和system.load一樣,就是要實(shí)現(xiàn)指定路徑加載so的目的,這種方法升級so的話,那就的需要一個(gè)基本so,一直不變,用來調(diào)用dlopen,然后升級另一個(gè)so。
這兩種辦法都會遇到一個(gè)問題,就是不能直接加載SD卡中的so,因?yàn)閟d卡沒有執(zhí)行權(quán)限,不能直接加載這種二進(jìn)制文件,需要拷貝到data/data/packagename/files/ 目錄下,再次進(jìn)行加載即可,拷貝也是有講究的,需要用到context.openFileOutput方法。
在WINDOWS系統(tǒng)中有很多的動(dòng)態(tài)鏈接庫(以.DLL為后綴的文件,DLL即Dynamic Link Library)。這種動(dòng)態(tài)鏈接庫,和靜態(tài)函數(shù)庫不同,它里面的函數(shù)并不是執(zhí)行程序本身的一部分,而是根據(jù)執(zhí)行程序需要按需裝入,同時(shí)其執(zhí)行代碼可在多個(gè) 執(zhí)行程序間共享,節(jié)省了空間,提高了效率,具備很高的靈活性。同樣,LINUX的也具備類似的動(dòng)態(tài)鏈接庫,而且為數(shù)不少。在/lib目錄下,就有許多以.so作后綴的文件,這就是LINUX系統(tǒng)應(yīng)用的動(dòng)態(tài)鏈接庫,只不過與WINDOWS叫法不同,它叫so,即Shared Object,共享對象。(在LINUX下,靜態(tài)函數(shù)庫是以.a作后綴的) X-WINDOW作為LINUX下的標(biāo)準(zhǔn)圖形窗口界面,它本身就采用了很多的動(dòng)態(tài)鏈接庫(在/usr/X11R6/lib目錄下),以方便程序間的共享, 節(jié)省占用空間。flash只是一個(gè)插件,在windows中就是一個(gè)ocx的鏈接庫方式(和dll略有不同),因此linux中一旦你了一個(gè)共享函數(shù)庫,你還需要安裝它。其實(shí)簡單的方法就是拷貝 \x0d\x0a你的庫文件到指定的標(biāo)準(zhǔn)的目錄(例如/usr/lib),然后運(yùn)行l(wèi)dconfig。 \x0d\x0a如果你沒有權(quán)限去做這件事情,例如你不能修改/usr/lib目錄,那么 \x0d\x0a你就只好通過修改你的環(huán)境變量來實(shí)現(xiàn)這些函數(shù)庫的使用了。首先, \x0d\x0a你需要?jiǎng)?chuàng)建這些共享函數(shù)庫;然后,設(shè)置一些必須得符號鏈接,特別 \x0d\x0a是從soname到真正的函數(shù)庫文件的符號鏈接,簡單的方法就是運(yùn)行l(wèi)dconfig: \x0d\x0aldconfig -n directory_with_shared_libraries \x0d\x0a然后你就可以設(shè)置你的LD_LIBRARY_PATH這個(gè)環(huán)境變量,它是一個(gè)以逗號 \x0d\x0a分隔的路徑的集合,這個(gè)可以用來指明共享函數(shù)庫的搜索路徑。例如 \x0d\x0a,使用bash,就可以這樣來 \x0d\x0a啟動(dòng)一個(gè)程序my_program: \x0d\x0aLD_LIBRARY_PATH=.LD_LIBRARY_PATH my_program
新建一個(gè)sort.c文件,寫一個(gè)最簡單的排序
使用 gcc -o libsort.so -fPIC -shared sort.c 產(chǎn)生libsort.so庫。
.so庫有兩種調(diào)用方法:
新建main.c文件:
使用命令 gcc -o main main.c -lsort -L. 編譯。
新建main2.c文件:
使用命令 gcc -o main2 main2.c -ldl 編譯。動(dòng)態(tài)加載.so庫的話需要-ldl。
運(yùn)行./main2后輸出遞增序列,調(diào)用成功。
用JNI實(shí)現(xiàn)
實(shí)例:
創(chuàng)建HelloWorld.java
class HelloWorld
{
private native void print();
public staticvoid main(String[] args)
{
new HelloWorld().print();
}
static
{
System.loadLibrary("HelloWorld");
}
}
注意print方法的聲明,關(guān)鍵字native表明該方法是一個(gè)原生代碼實(shí)現(xiàn)的。另外注意static代碼段的System.loadLibrary調(diào)用,這段代碼表示在程序加載的時(shí)候,自動(dòng)加載libHelloWorld.so庫。
編譯HelloWorld.java
在命令行中運(yùn)行如下命令:
javac HelloWorld.java
在當(dāng)前文件夾編譯生成HelloWorld.class。
生成HelloWorld.h
在命令行中運(yùn)行如下命令:
javah -jni HelloWorld
在當(dāng)前文件夾中會生成HelloWorld.h。打開HelloWorld.h將會發(fā)現(xiàn)如下代碼:
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include jni.h
/* Header for class HelloWorld */
#ifndef _Included_HelloWorld
#define _Included_HelloWorld
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: HelloWorld
* Method: print
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_print
(JNIEnv *, jobject);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
該文件中包含了一個(gè)函數(shù)Java_HelloWorld_print的聲明。這里面包含兩個(gè)參數(shù),非常重要,后面講實(shí)現(xiàn)的時(shí)候會講到。
實(shí)現(xiàn)HelloWorld.c
創(chuàng)建HelloWorld.c文件輸入如下的代碼:
#include jni.h
#include stdio.h
#include "HelloWorld.h"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_HelloWorld_print(JNIEnv *env, jobject obj)
{
printf("Hello World!\n");
}
注意必須要包含jni.h頭文件,該文件中定義了JNI用到的各種類型,宏定義等。
另外需要注意Java_HelloWorld_print的兩個(gè)參數(shù),本例比較簡單,不需要用到這兩個(gè)參數(shù)。但是這兩個(gè)參數(shù)在JNI中非常重要。
env代表java虛擬機(jī)環(huán)境,Java傳過來的參數(shù)和c有很大的不同,需要調(diào)用JVM提供的接口來轉(zhuǎn)換成C類型的,就是通過調(diào)用env方法來完成轉(zhuǎn)換的。
obj代表調(diào)用的對象,相當(dāng)于c++的this。當(dāng)c函數(shù)需要改變調(diào)用對象成員變量時(shí),可以通過操作這個(gè)對象來完成。
編譯生成libHelloWorld.so
在Linux下執(zhí)行如下命令來完成編譯工作:
cc -I/usr/lib/jvm/java-6-sun/include/linux/
-I/usr/lib/jvm/java-6-sun/include/
-fPIC -shared -o libHelloWorld.so HelloWorld.c
在當(dāng)前目錄生成libHelloWorld.so。注意一定需要包含Java的include目錄(請根據(jù)自己系統(tǒng)環(huán)境設(shè)定),因?yàn)镠elloworld.c中包含了jni.h。
另外一個(gè)值得注意的是在HelloWorld.java中我們LoadLibrary方法加載的是
“HelloWorld”,可我們生成的Library卻是libHelloWorld。這是Linux的鏈接規(guī)定的,一個(gè)庫的必須要是:lib+庫
名+.so。鏈接的時(shí)候只需要提供庫名就可以了。
運(yùn)行Java程序HelloWorld
大功告成最后一步,驗(yàn)證前面的成果的時(shí)刻到了:
java HelloWorld
如果你這步發(fā)生問題,如果這步你收到j(luò)ava.lang.UnsatisfiedLinkError異常,可以通過如下方式指明共享庫的路徑:
java -Djava.library.path='.' HelloWorld
當(dāng)然還有其他的方式可以指明路徑請參考《在Linux平臺下使用JNI》。
我們可以看到久違的“Hello world!”輸出了。
ldd
可執(zhí)行文件名
查看可執(zhí)行文件鏈接了哪些
系統(tǒng)動(dòng)態(tài)鏈接庫
nm
可執(zhí)行文件名
查看可執(zhí)行文件里面有哪些符號
strip
可執(zhí)行文件名
去除符號表可以給可執(zhí)行文件瘦身
如果我們想從可執(zhí)行程序里面提取出來一點(diǎn)什么文本信息的話,還可以用strings命令
strings
可執(zhí)行文件名
Linux操作系統(tǒng)上面的動(dòng)態(tài)共享庫大致分為三類:
1、操作系統(tǒng)級別的共享庫和基礎(chǔ)的系統(tǒng)工具庫
比方說libc.so,
libz.so,
libpthread.so等等,這些系統(tǒng)庫會被放在/lib和/usr/lib目錄下面,如果是64位操作系統(tǒng),還會有/lib64和/usr
/lib64目錄。如果操作系統(tǒng)帶有圖形界面,那么還會有/usr/X11R6/lib目錄,如果是64位操作系統(tǒng),還有/usr/X11R6
/lib64目錄。此外還可能有其他特定Linux版本的系統(tǒng)庫目錄。
這些系統(tǒng)庫文件的完整和版本的正確,確保了Linux上面各種程序能夠正常的運(yùn)行。
2、應(yīng)用程序級別的系統(tǒng)共享庫
并非操作系統(tǒng)自帶,但是可能被很多應(yīng)用程序所共享的庫,一般會被放在/usr/local/lib和/usr/local/lib64這兩個(gè)目錄下面。很多你自行編譯安裝的程序都會在編譯的時(shí)候自動(dòng)把/usr/local/lib加入gcc的-L參數(shù),而在運(yùn)行的時(shí)候自動(dòng)到/usr/local
/lib下面去尋找共享庫。
以上兩類的動(dòng)態(tài)共享庫,應(yīng)用程序會自動(dòng)尋找到他們,并不需要你額外的設(shè)置和擔(dān)心。這是為什么呢?因?yàn)橐陨线@些目錄默認(rèn)就被加入到動(dòng)態(tài)鏈接程序的搜索路徑里面了。Linux的系統(tǒng)共享庫搜索路徑定義在/etc/ld.so.conf這個(gè)配置文件里面。這個(gè)文件的內(nèi)容格式大致如下:
/usr/X11R6/lib64
/usr/X11R6/lib
/usr/local/lib
/lib64
/lib
/usr/lib64
/usr/lib
/usr/local/lib64
/usr/local/ImageMagick/lib
假設(shè)我們自己編譯安裝的ImageMagick圖形庫在/usr/local/ImageMagick目錄下面,并且希望其他應(yīng)用程序都可以使用
ImageMagick的動(dòng)態(tài)共享庫,那么我們只需要把/usr/local/ImageMagick/lib目錄加入/etc/ld.so.conf文件里面,然后執(zhí)行:ldconfig
命令即可。
ldcofig將搜索以上所有的目錄,為共享庫建立一個(gè)緩存文件/etc/ld.so.cache。為了確認(rèn)ldconfig已經(jīng)搜索到ImageMagick的庫,我們可以用上面介紹的strings命令從ld.so.cache里面抽取文本信息來檢查一下:
strings
/etc/ld.so.cache
|
grep
ImageMagick
輸出結(jié)果為:
/usr/local/ImageMagick/lib/libWand.so.10
/usr/local/ImageMagick/lib/libWand.so
/usr/local/ImageMagick/lib/libMagick.so.10
/usr/local/ImageMagick/lib/libMagick.so
/usr/local/ImageMagick/lib/libMagick++.so.10
/usr/local/ImageMagick/lib/libMagick++.so
已經(jīng)成功了!
3、應(yīng)用程序獨(dú)享的動(dòng)態(tài)共享庫
有很多共享庫只被特定的應(yīng)用程序使用,那么就沒有必要加入系統(tǒng)庫路徑,以免應(yīng)用程序的共享庫之間發(fā)生版本沖突。因此Linux還可以通過設(shè)置環(huán)境變量LD_LIBRARY_PATH來臨時(shí)指定應(yīng)用程序的共享庫搜索路徑,就像我們上面舉的那個(gè)例子一樣,我們可以在應(yīng)用程序的啟動(dòng)腳本里面預(yù)先設(shè)置
LD_LIBRARY_PATH,指定本應(yīng)用程序附加的共享庫搜索路徑,從而讓應(yīng)用程序找到它。