共享库的初始化 和 ~初始化函数分析[转]

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    共享库的初始化和~初始化函数分析
    Win32下可以通过DllMain来初始化和~初始化动态库，而Linux下则没有与之完全对应的函数，但可以通过一些方法模拟它的部分功能。有人会说，很简单，实现_init/_fini两个函数就行了。好，我们来看看事实是不是这样的。
    很多资料上都说可以利用_init/_fini来实现，而我从来没有测试成功过，原因是这两个函数都已经被gcc占用了。比如：
    test.c

     #include
    
     void _init(void)
     {
         printf("%s", __func__);
     }
   
     void _fini(void)
     {
         printf("%s", __func__);
     }

    编译结果：
    root@slack:~# gcc -g -shared -o libtest.so test.c
    /tmp/cc4DUw68.o(.text+0x0): In function `_init':
    /work/test/soinit/test.c:5: multiple definition of `_init'
    /usr/lib/gcc/i386-redhat-linux/4.0.0/../../../crti.o(.init+0x0): first defined here
    /tmp/cc4DUw68.o(.text+0x1d): In function `_fini':
    /work/test/soinit/test.c:10: multiple definition of `_fini'
    /usr/lib/gcc/i386-redhat-linux/4.0.0/../../../crti.o(.fini+0x0): first defined here
    collect2: ld returned 1 exit status
    由此可见，这两个符号已经被编译器的脚手架代码占用了，我们不能再使用。编译器用这两个函数做什么？我们能不能抢占这两个函数，不用编译器提供的，而用我们自己的呢？先看看这两个的实现：

     00000594 <_fini>:
     594: 55 push %ebp
     595: 89 e5 mov %esp,%ebp
     597: 53 push %ebx
     598: 50 push %eax
     599: e8 00 00 00 00 call 59e <_fini+0xa>
     59e: 5b pop %ebx
     59f: 81 c3 02 11 00 00 add $0x1102,%ebx
     5a5: e8 de fe ff ff call 488 <__do_global_dtors_aux>
     5aa: 58 pop %eax
     5ab: 5b pop %ebx
     5ac: c9 leave
     5ad: c3 ret

     0000041c <_init>:
     41c: 55 push %ebp
     41d: 89 e5 mov %esp,%ebp
     41f: 83 ec 08 sub $0x8,%esp
     422: e8 3d 00 00 00 call 464
     427: e8 b8 00 00 00 call 4e4
     42c: e8 2b 01 00 00 call 55c <__do_global_ctors_aux>
     431: c9 leave
     432: c3 ret

    从以上代码中可以看出，这两个函数是用来初始化/~初始化全局变量/对象的，抢占这两个函数可能导致初始化/~初始化全局变量/对象出错。所以不能再打_init/_fini的主意，那怎么办呢？

    使用全局对象
    test.cpp

     #include
     class InitFini
     {
     public:
     InitFini()
     {
         printf("%s\n", __func__);
     }
     ~InitFini()
     {
         printf("%s\n", __func__);
     }
     };
   
     static InitFini aInitFini;
   
     extern "C" int test(int n)
     {
         return n;
     }

    Main.c

     int test(int n);
   
     int main(int argc, char* argv[])
     {
         test(1);
         return 0;
     }

    测试结果：
    root@slack:~# ./a.out
    InitFini
    ~InitFini
    那么这两个函数是怎么被调用的呢？我们在gdb里看看：
    Breakpoint 3, InitFini (this=0xa507bc) at test.cpp:7
    7 printf("%s\n", __func__);
    Current language: auto; currently c++
    (gdb) bt
    #0 InitFini (this=0xa507bc) at test.cpp:7
    #1 0x00a4f5e0 in __static_initialization_and_destruction_0 (__initialize_p=1, __priority=65535) at test.cpp:15
    #2 0x00a4f611 in global constructors keyed to test () at test.cpp:21
    #3 0x00a4f66a in __do_global_ctors_aux () from ./libtest.so
    #4 0x00a4f4a9 in _init () from ./libtest.so
    #5 0x002c8b4b in call_init () from /lib/ld-linux.so.2
    #6 0x002c8c4a in _dl_init_internal () from /lib/ld-linux.so.2
    #7 0x002bb83f in _dl_start_user () from /lib/ld-linux.so.2
    Breakpoint 4, ~InitFini (this=0x0) at test.cpp:9
    9 ~InitFini()
    (gdb) bt
    #0 ~InitFini (this=0x0) at test.cpp:9
    #1 0x00a4f5b3 in __tcf_0 () at test.cpp:15
    #2 0x00303e6f in __cxa_finalize () from /lib/libc.so.6
    #3 0x00a4f532 in __do_global_dtors_aux () from ./libtest.so
    #4 0x00a4f692 in _fini () from ./libtest.so
    #5 0x002c9058 in _dl_fini () from /lib/ld-linux.so.2
    #6 0x00303c69 in exit () from /lib/libc.so.6
    #7 0x002eddee in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6
    #8 0x080483b5 in _start ()
    从以上信息可以看出，正是从_init/_fini两个函数调用过来的。

    使用gcc扩展
    毫无疑问，以上方法可行，但是在C++中才行。而C语言中，根本没有构造和析构函数。怎么办呢？这时我们可以使用gcc的扩展：

     #include

     __attribute ((constructor)) void test_init(void)
     {
         printf("%s\n", __func__);
     }

     __attribute ((destructor)) void test_fini(void)
     {
         printf("%s\n", __func__);
     }

     int test(int n)
     {
         return n;
     }

    测试结果：
    root@slack:~# ./a.out
    test_init
    test_fini
    我们不防也看看这两个函数是怎么被调到的：
    Breakpoint 3, test_init () at test.c:6
    6 printf("%s\n", __func__);
    (gdb) bt
    #0 test_init () at test.c:6
    #1 0x00860586 in __do_global_ctors_aux () from ./libtest.so
    #2 0x00860439 in _init () from ./libtest.so
    #3 0x002c8b4b in call_init () from /lib/ld-linux.so.2
    #4 0x002c8c4a in _dl_init_internal () from /lib/ld-linux.so.2
    #5 0x002bb83f in _dl_start_user () from /lib/ld-linux.so.2
    (gdb) c
    Breakpoint 4, test_fini () at test.c:11
    11 printf("%s\n", __func__);
    (gdb) bt
    #0 test_fini () at test.c:11
    #1 0x008604d3 in __do_global_dtors_aux () from ./libtest.so
    #2 0x008605ae in _fini () from ./libtest.so
    #3 0x002c9058 in _dl_fini () from /lib/ld-linux.so.2
    #4 0x00303c69 in exit () from /lib/libc.so.6
    #5 0x002eddee in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6
    #6 0x080483b5 in _start ()
    从以上信息可以看出，也是从_init/_fini两个函数调用过来的。
    总结：正如一些资料上所说的，在linux下，_init/_fini是共享库的初始化和~初始化函数。但这两个函数是给gcc用的，我们不能直接使用它们，但可以用本文中提到另外两种方法来实现。