电子科大李老师Linux实验四

1、电 子 科 技 大 学实 验 报 告学生姓名： 学 号： 指导教师：李林实验地点： 实验时间：Csdn全部资源下载地址：一、实验室名称：Linux环境高级编程实验室二、实验项目名称：插件框架实验三、实验学时：4学时四、实验目的：需要说明为什么要进行本次实验五、实验内容：n 版本1：开发一个程序，向屏幕打印“Hello World”；在不重新编译链接原程序的前提下，将打印的文字改为“Hello China”思想：将打印函数编译为一个动态链接库文件，然后测试程序用显式调用的方式，加载动态链接库，并调用其中的打印函数。此后要改变输出内容，只需要重新编译动态链接库文件，而无需对测试程序进行修改。动态链

2、接库源文件代码（导出打印函数），print.cpp：#include <iostream>using namespace std;/打印函数定义extern "C" void Print() cout << "Hello World!" << endl;测试程序源代码，test.cpp：#include <dlfcn.h>#include <iostream>using namespace std;/主程序，测试动态链接库int main() /打开动态链接库文件 void *handle =

3、dlopen("./libprint.so", RTLD_LAZY); if(handle = 0) /打开失败 cout << "dlopen error" << endl; return 0; /定义一个函数指针类型 typedef void (*FUNC_PRINT)(); /映射打印函数地址 FUNC_PRINT dl_print = (FUNC_PRINT)dlsym(handle, "Print"); if(dl_print = 0) cout << "dlsym error&

4、quot; << endl; return 0; /调用打印函数 (dl_print)(); /卸载动态链接库 dlclose(handle); return 0;先编译测试程序再编译动态链接库运行测试程序，输出Hello World修改print.cpp里的输出内容为Hello China重新编译动态链接库文件之后，再运行测试程序，输出了Hello Chinan 版本2要求：同时要打印“Hello World”，打印“Hello China”，甚至同时打印未来才会增加的其他打印信息打印未来的这些信息，也不能重新编译链接原程序思想：使用插件的思想，将所有的动态链接库文件放置在一个p

5、lugin的文件夹中，然后测试程序去遍历该目录，依次打开所有的动态链接库文件，并调用其中的Print函数。另外遍历目录获取动态链接库文件名这个任务，定义一个单独的工具类来实现。第一个动态链接库源代码，print_world.cpp：#include <iostream>using namespace std;/打印函数定义extern "C" void Print() cout << "Hello World!" << endl;第二个动态链接库源代码，print_china.cpp：#include <iost

6、ream>using namespace std;/打印函数定义extern "C" void Print() cout << "Hello China!" << endl;插件文件搜索类头文件，CPluginSeacher.h：#ifndef CPLUGINSEARCHER_H#define CPLUGINSEARCHER_H#include <vector>#include <string>using namespace std;/插件搜索类声明class CPluginSeacherpublic

7、: CPluginSeacher(); virtual CPluginSeacher(); /获取所有的插件文件名 bool GetPluginNames(vector<string>& vstrPluginNames);#endif插件文件搜索类源文件，CPluginSeacher.cpp：#include "CPluginSeacher.h"#include <dirent.h>#include <string.h>CPluginSeacher:CPluginSeacher()CPluginSeacher:CPluginSea

8、cher()/获取所有的插件文件名bool CPluginSeacher:GetPluginNames(vector<string>& vstrPluginNames) /打开当前目录下的plugin目录 DIR *dir = opendir("./plugin"); if(dir = 0) return false; /循环读取所有文件 for(;) /读一个文件 struct dirent *pentry = readdir(dir); if(pentry = 0) break; /当前目录，跳过 if(strcmp(pentry->d_nam

9、e, ".") = 0) continue; /上级目录，跳过 if(strcmp(pentry->d_name, ".") = 0) continue; /其它文件，则加上目录前缀，保存到数组中 string str = "./plugin/" str += pentry->d_name; vstrPluginNames.push_back(str); /关闭目录 closedir(dir); return true;测试程序源文件，test.cpp：#include <dlfcn.h>#include &l

10、t;iostream>#include "CPluginSeacher.h"using namespace std;/主程序，测试遍历目录，调用所有动态链接库int main() /存放所有动态链接库的文件名 vector<string> vstrPluginNames; /定义插件搜索类对象 CPluginSeacher enumerator; /获取所有的插件文件名 if(!enumerator.GetPluginNames(vstrPluginNames) cout << "GetPluginNames error"

11、<< endl; return 0; /遍历文件名数组，依次打开并调用 for(int i = 0; i< vstrPluginNames.size(); i+) /打开动态链接库文件 void *handle = dlopen(vstrPluginNamesi.c_str(), RTLD_LAZY); if(handle = 0) cout << "dlopen error" << endl; return 0; /定义一个函数指针类型 typedef void (*FUNC_PRINT)(); /映射打印函数地址 FUNC_PR

12、INT dl_print = (FUNC_PRINT)dlsym(handle, "Print"); if(dl_print = 0) cout << "dlsym error" << endl; return 0; /调用打印函数 (dl_print)(); /卸载动态链接库 dlclose(handle); return 0;先编译测试程序再编译两个插件（动态链接库）把两个插件放到plugin目录运行测试程序，正确调用了所有插件中定义的打印函数n 版本3要求：n 版本2是同时调用所有插件的打印功能，现在要求一次只调用一种功能n

13、 3-1：通过命令行方式：./a.out help，输出所有插件实现的功能ID，以及该功能ID对应的功能描述（参考代码3）n 3-2：通过命令行方式：./a.out FuncID，调用具体打印功能（每个插件导出GetID接口）思想：每一个插件要导出三个函数，分别是Print、Help和GetID。程序启动后，加载所有插件，把它们的导出函数的地址用三个vector分别保存起来。然后根据用户的输入，进行对应的调用。插件1源代码，print_world.cpp#include <iostream>using namespace std;/打印函数定义extern "C"

14、; void Print() cout << "Hello World!" << endl;/帮助函数extern "C" void Help() cout << "This function prints 'Hello World!'" << endl;/返回插件功能IDextern "C" int GetID() return 1;插件2源代码，print_china.cpp#include <iostream>using namesp

15、ace std;/打印函数定义extern "C" void Print() cout << "Hello China!" << endl;/帮助函数extern "C" void Help() cout << "This function prints 'Hello China!'" << endl;/返回插件功能IDextern "C" int GetID() return 2;插件文件搜索类的代码与上相同，省略。测试程序代码，

16、test.cpp#include <dlfcn.h>#include <iostream>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include "CPluginSeacher.h"using namespace std;/打印函数指针类型typedef void (*FUNC_PRINT)();/帮助函数指针类型typedef void (*FUNC_HELP)();/获取ID函数的指针类型typedef int (*FUNC_GETID)();/主程序，测试代码int main (in

17、t argc, char *argv) /存放所有插件的文件名 vector<string> vstrPluginNames; /定义插件搜索类对象 CPluginSeacher enumerator; /获取所有的插件文件名 if(!enumerator.GetPluginNames(vstrPluginNames) cout << "GetPluginNames error" << endl; return 0; int pluginCount = 0; vector<FUNC_PRINT> vecPrint; vecto

18、r<FUNC_HELP> vecHelp; vector<FUNC_GETID> vecGetid; /遍历文件名数组，依次打开并获取导出函数地址 for(int i = 0; i< vstrPluginNames.size(); i+) /打开动态链接库文件 void *handle = dlopen(vstrPluginNamesi.c_str(), RTLD_LAZY); if(handle = 0) cout << "dlopen error" << endl; return 0; /获取打印函数地址 vecPr

19、int.push_back( (FUNC_PRINT)dlsym(handle, "Print") ); /获取帮助印函数地址 vecHelp.push_back( (FUNC_HELP)dlsym(handle, "Help") ); /获取ID函数地址 vecGetid.push_back( (FUNC_GETID)dlsym(handle, "GetID") ); +pluginCount; /获取用户输入的参数 if (argc > 1) char* param = argv1; if ( !strcmp(param,

20、"help") ) /用户输入的是help /循环，显示所有插件的功能ID和帮助信息 for (int i = 0; i < pluginCount; i+) cout << vecGetidi() << ": " /输出ID vecHelpi(); /调用帮助信息函数 else /用户可能输入的是功能ID int id = atoi(param); /循环，找出该功能 for (int i = 0; i < pluginCount; i+) if (vecGetidi() = id) /找到了 vecPrinti()

21、; /调用其打印函数 return 0;先编译测试程序编译插件1编译插件2将两个插件放入plugin目录测试帮助信息调用功能1调用功能2n 版本4要求：n 在版本3中，插件导出了Print、GetID、Help三个函数，主程序需要使用多个容器分别保存这些函数地址n 在复杂的业务逻辑中，导出的函数可能更多，若还按照版本3的方式，代码维护性不佳n 将三个导出函数都放在一个类中，让插件外部获取该类的对象思想：定义一个插件接口类，所有插件类继承自这个接口类，并覆盖其中的三个方法，然后动态链接库的导出函数，返回类型为父类指针类型，创建一个插件类对象，返回其指针即可。插件接口类代码，CPluginInte

22、rface.h#ifndef CPLUGININTERFACE_H_#define CPLUGININTERFACE_H_class CPluginInterfacepublic: virtual void Print() ; virtual void Help() ; virtual int GetID() return 0; CPluginInterface(); CPluginInterface();#endif插件1代码，print_world.cpp#include <iostream>#include "CPluginInterface.h"usin

23、g namespace std;class Plugin : public CPluginInterface public: Plugin() virtual void Print() cout << "Hello World!" << endl; virtual void Help() cout << "This function prints 'Hello World!'" << endl; virtual int GetID() return 1; ;/获取插件接口对象extern &

24、quot;C" CPluginInterface* getInterface() static Plugin plugin; return &plugin;插件2代码，print_china.cpp#include <iostream>#include "CPluginInterface.h"using namespace std;class Plugin : public CPluginInterface public: Plugin() virtual void Print() cout << "Hello China

25、!" << endl; virtual void Help() cout << "This function prints 'Hello China!'" << endl; virtual int GetID() return 2; ;/获取插件接口对象extern "C" CPluginInterface* getInterface() static Plugin plugin; return &plugin;插件文件搜索类的代码与上相同，省略。测试程序代码，test.cpp#inc

26、lude <dlfcn.h>#include <iostream>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include "CPluginSeacher.h"#include "CPluginInterface.h"using namespace std;/导出函数的指针类型typedef CPluginInterface* (*FUNC_GETINTERFACE)();/主程序，测试代码int main (int argc, char *argv) /存放所有插件的文

27、件名 vector<string> vstrPluginNames; /定义插件搜索类对象 CPluginSeacher enumerator; /获取所有的插件文件名 if(!enumerator.GetPluginNames(vstrPluginNames) cout << "GetPluginNames error" << endl; return 0; int pluginCount = 0; vector<CPluginInterface*> vecPluginIfs; /遍历文件名数组，依次打开并获取导出的接口对象 for(int i = 0; i< vstrPluginNames.size(); i+) /打开动态链接库文件 void *handle = dlopen(vstrPluginNames