電子科大李老師Linux實(shí)驗(yàn)四

1、電 子 科 技 大 學(xué)實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師：李林實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：Csdn全部資源下載地址：一、實(shí)驗(yàn)室名稱：Linux環(huán)境高級(jí)編程實(shí)驗(yàn)室二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：插件框架實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)四、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模盒枰f明為什么要進(jìn)行本次實(shí)驗(yàn)五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：n 版本1：開發(fā)一個(gè)程序，向屏幕打印“Hello World”；在不重新編譯鏈接原程序的前提下，將打印的文字改為“Hello China”思想：將打印函數(shù)編譯為一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫文件，然后測(cè)試程序用顯式調(diào)用的方式，加載動(dòng)態(tài)鏈接庫，并調(diào)用其中的打印函數(shù)。此后要改變輸出內(nèi)容，只需要重新編譯動(dòng)態(tài)鏈接庫文件，而無需對(duì)測(cè)試程序進(jìn)行修改。動(dòng)態(tài)鏈

2、接庫源文件代碼（導(dǎo)出打印函數(shù)），print.cpp：#include <iostream>using namespace std;/打印函數(shù)定義extern "C" void Print() cout << "Hello World!" << endl;測(cè)試程序源代碼，test.cpp：#include <dlfcn.h>#include <iostream>using namespace std;/主程序，測(cè)試動(dòng)態(tài)鏈接庫int main() /打開動(dòng)態(tài)鏈接庫文件 void *handle =

3、dlopen("./libprint.so", RTLD_LAZY); if(handle = 0) /打開失敗 cout << "dlopen error" << endl; return 0; /定義一個(gè)函數(shù)指針類型 typedef void (*FUNC_PRINT)(); /映射打印函數(shù)地址 FUNC_PRINT dl_print = (FUNC_PRINT)dlsym(handle, "Print"); if(dl_print = 0) cout << "dlsym error&

4、quot; << endl; return 0; /調(diào)用打印函數(shù) (dl_print)(); /卸載動(dòng)態(tài)鏈接庫 dlclose(handle); return 0;先編譯測(cè)試程序再編譯動(dòng)態(tài)鏈接庫運(yùn)行測(cè)試程序，輸出Hello World修改print.cpp里的輸出內(nèi)容為Hello China重新編譯動(dòng)態(tài)鏈接庫文件之后，再運(yùn)行測(cè)試程序，輸出了Hello Chinan 版本2要求：同時(shí)要打印“Hello World”，打印“Hello China”，甚至同時(shí)打印未來才會(huì)增加的其他打印信息打印未來的這些信息，也不能重新編譯鏈接原程序思想：使用插件的思想，將所有的動(dòng)態(tài)鏈接庫文件放置在一個(gè)p

5、lugin的文件夾中，然后測(cè)試程序去遍歷該目錄，依次打開所有的動(dòng)態(tài)鏈接庫文件，并調(diào)用其中的Print函數(shù)。另外遍歷目錄獲取動(dòng)態(tài)鏈接庫文件名這個(gè)任務(wù)，定義一個(gè)單獨(dú)的工具類來實(shí)現(xiàn)。第一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫源代碼，print_world.cpp：#include <iostream>using namespace std;/打印函數(shù)定義extern "C" void Print() cout << "Hello World!" << endl;第二個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫源代碼，print_china.cpp：#include <iost

6、ream>using namespace std;/打印函數(shù)定義extern "C" void Print() cout << "Hello China!" << endl;插件文件搜索類頭文件，CPluginSeacher.h：#ifndef CPLUGINSEARCHER_H#define CPLUGINSEARCHER_H#include <vector>#include <string>using namespace std;/插件搜索類聲明class CPluginSeacherpublic

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

8、cher()/獲取所有的插件文件名bool CPluginSeacher:GetPluginNames(vector<string>& vstrPluginNames) /打開當(dāng)前目錄下的plugin目錄 DIR *dir = opendir("./plugin"); if(dir = 0) return false; /循環(huán)讀取所有文件 for(;) /讀一個(gè)文件 struct dirent *pentry = readdir(dir); if(pentry = 0) break; /當(dāng)前目錄，跳過 if(strcmp(pentry->d_nam

9、e, ".") = 0) continue; /上級(jí)目錄，跳過 if(strcmp(pentry->d_name, ".") = 0) continue; /其它文件，則加上目錄前綴，保存到數(shù)組中 string str = "./plugin/" str += pentry->d_name; vstrPluginNames.push_back(str); /關(guān)閉目錄 closedir(dir); return true;測(cè)試程序源文件，test.cpp：#include <dlfcn.h>#include &l

10、t;iostream>#include "CPluginSeacher.h"using namespace std;/主程序，測(cè)試遍歷目錄，調(diào)用所有動(dòng)態(tài)鏈接庫int main() /存放所有動(dòng)態(tài)鏈接庫的文件名 vector<string> vstrPluginNames; /定義插件搜索類對(duì)象 CPluginSeacher enumerator; /獲取所有的插件文件名 if(!enumerator.GetPluginNames(vstrPluginNames) cout << "GetPluginNames error"

11、<< endl; return 0; /遍歷文件名數(shù)組，依次打開并調(diào)用 for(int i = 0; i< vstrPluginNames.size(); i+) /打開動(dòng)態(tài)鏈接庫文件 void *handle = dlopen(vstrPluginNamesi.c_str(), RTLD_LAZY); if(handle = 0) cout << "dlopen error" << endl; return 0; /定義一個(gè)函數(shù)指針類型 typedef void (*FUNC_PRINT)(); /映射打印函數(shù)地址 FUNC_PR

12、INT dl_print = (FUNC_PRINT)dlsym(handle, "Print"); if(dl_print = 0) cout << "dlsym error" << endl; return 0; /調(diào)用打印函數(shù) (dl_print)(); /卸載動(dòng)態(tài)鏈接庫 dlclose(handle); return 0;先編譯測(cè)試程序再編譯兩個(gè)插件（動(dòng)態(tài)鏈接庫）把兩個(gè)插件放到plugin目錄運(yùn)行測(cè)試程序，正確調(diào)用了所有插件中定義的打印函數(shù)n 版本3要求：n 版本2是同時(shí)調(diào)用所有插件的打印功能，現(xiàn)在要求一次只調(diào)用一種功能n

13、 3-1：通過命令行方式：./a.out help，輸出所有插件實(shí)現(xiàn)的功能ID，以及該功能ID對(duì)應(yīng)的功能描述（參考代碼3）n 3-2：通過命令行方式：./a.out FuncID，調(diào)用具體打印功能（每個(gè)插件導(dǎo)出GetID接口）思想：每一個(gè)插件要導(dǎo)出三個(gè)函數(shù)，分別是Print、Help和GetID。程序啟動(dòng)后，加載所有插件，把它們的導(dǎo)出函數(shù)的地址用三個(gè)vector分別保存起來。然后根據(jù)用戶的輸入，進(jìn)行對(duì)應(yīng)的調(diào)用。插件1源代碼，print_world.cpp#include <iostream>using namespace std;/打印函數(shù)定義extern "C"

14、; void Print() cout << "Hello World!" << endl;/幫助函數(shù)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源代碼，print_china.cpp#include <iostream>using namesp

15、ace std;/打印函數(shù)定義extern "C" void Print() cout << "Hello China!" << endl;/幫助函數(shù)extern "C" void Help() cout << "This function prints 'Hello China!'" << endl;/返回插件功能IDextern "C" int GetID() return 2;插件文件搜索類的代碼與上相同，省略。測(cè)試程序代碼，

16、test.cpp#include <dlfcn.h>#include <iostream>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include "CPluginSeacher.h"using namespace std;/打印函數(shù)指針類型typedef void (*FUNC_PRINT)();/幫助函數(shù)指針類型typedef void (*FUNC_HELP)();/獲取ID函數(shù)的指針類型typedef int (*FUNC_GETID)();/主程序，測(cè)試代碼int main (in

17、t argc, char *argv) /存放所有插件的文件名 vector<string> vstrPluginNames; /定義插件搜索類對(duì)象 CPluginSeacher enumerator; /獲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; /遍歷文件名數(shù)組，依次打開并獲取導(dǎo)出函數(shù)地址 for(int i = 0; i< vstrPluginNames.size(); i+) /打開動(dòng)態(tài)鏈接庫文件 void *handle = dlopen(vstrPluginNamesi.c_str(), RTLD_LAZY); if(handle = 0) cout << "dlopen error" << endl; return 0; /獲取打印函數(shù)地址 vecPr

19、int.push_back( (FUNC_PRINT)dlsym(handle, "Print") ); /獲取幫助印函數(shù)地址 vecHelp.push_back( (FUNC_HELP)dlsym(handle, "Help") ); /獲取ID函數(shù)地址 vecGetid.push_back( (FUNC_GETID)dlsym(handle, "GetID") ); +pluginCount; /獲取用戶輸入的參數(shù) if (argc > 1) char* param = argv1; if ( !strcmp(param,

20、"help") ) /用戶輸入的是help /循環(huán)，顯示所有插件的功能ID和幫助信息 for (int i = 0; i < pluginCount; i+) cout << vecGetidi() << ": " /輸出ID vecHelpi(); /調(diào)用幫助信息函數(shù) else /用戶可能輸入的是功能ID int id = atoi(param); /循環(huán)，找出該功能 for (int i = 0; i < pluginCount; i+) if (vecGetidi() = id) /找到了 vecPrinti()

21、; /調(diào)用其打印函數(shù) return 0;先編譯測(cè)試程序編譯插件1編譯插件2將兩個(gè)插件放入plugin目錄測(cè)試幫助信息調(diào)用功能1調(diào)用功能2n 版本4要求：n 在版本3中，插件導(dǎo)出了Print、GetID、Help三個(gè)函數(shù)，主程序需要使用多個(gè)容器分別保存這些函數(shù)地址n 在復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯中，導(dǎo)出的函數(shù)可能更多，若還按照版本3的方式，代碼維護(hù)性不佳n 將三個(gè)導(dǎo)出函數(shù)都放在一個(gè)類中，讓插件外部獲取該類的對(duì)象思想：定義一個(gè)插件接口類，所有插件類繼承自這個(gè)接口類，并覆蓋其中的三個(gè)方法，然后動(dòng)態(tài)鏈接庫的導(dǎo)出函數(shù)，返回類型為父類指針類型，創(chuàng)建一個(gè)插件類對(duì)象，返回其指針即可。插件接口類代碼，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代碼，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; ;/獲取插件接口對(duì)象extern &

24、quot;C" CPluginInterface* getInterface() static Plugin plugin; return &plugin;插件2代碼，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; ;/獲取插件接口對(duì)象extern "C" CPluginInterface* getInterface() static Plugin plugin; return &plugin;插件文件搜索類的代碼與上相同，省略。測(cè)試程序代碼，test.cpp#inc

26、lude <dlfcn.h>#include <iostream>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include "CPluginSeacher.h"#include "CPluginInterface.h"using namespace std;/導(dǎo)出函數(shù)的指針類型typedef CPluginInterface* (*FUNC_GETINTERFACE)();/主程序，測(cè)試代碼int main (int argc, char *argv) /存放所有插件的文

27、件名 vector<string> vstrPluginNames; /定義插件搜索類對(duì)象 CPluginSeacher enumerator; /獲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; /遍歷文件名數(shù)組，依次打開并獲取導(dǎo)出的接口對(duì)象 for(int i = 0; i< vstrPluginNames.size(); i+) /打開動(dòng)態(tài)鏈接庫文件 void *handle = dlopen(vstrPluginNames