C 語言動態加載共享庫：dlopen/dlsym 與 GLib GModule 實戰

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C 語言動態加載共享庫：dlopen/dlsym 與 GLib GModule 實戰

插件架構是實現模塊化、可擴展系統的關鍵。本文介紹如何在 C 語言中使用作業系統原生接口（POSIX dlopen/dlsym/dlclose）及 GLib 的跨平台封裝 GModule，實現運行時動態加載第三方共享庫（.so/.dll），並調用約定介面函數。

核心需求

主程序與插件二進制分離發布，插件置於指定目錄（如 plugins/）。
插件必須導出已知名稱的函數（如 foo()、bar()、baz() 或統一入口 init_module()）。
主程序掃描目錄，逐一加載、初始化、調用、卸載插件。

方案一：POSIX 原生 API

#include <dlfcn.h>
void *handle = dlopen("./plugins/foo.so", RTLD_LAZY);
if (!handle) { fprintf(stderr, "%s\n", dlerror()); return; }
void (*func)() = dlsym(handle, "foo");
if (func) func();
dlclose(handle);

RTLD_LAZY：延遲綁定，首次調用時解析符號；RTLD_NOW 立即解析。
dlerror() 必須在調用後立即檢查，因後續調用會覆蓋錯誤信息。
Windows 對應 LoadLibrary/GetProcAddress/FreeLibrary。

方案二：GLib GModule 跨平台封裝

GLib 將平台差異抽象為 GModule，代碼更簡潔、可移植：

#include <glib.h>
#include <gmodule.h>

GModule *module = g_module_open("plugins/foo.so", G_MODULE_BIND_LAZY);
if (!module) { g_print("Open failed: %s\n", g_module_error()); return; }

void (*init_func)(PluginInterface *);
if (g_module_symbol(module, "init_module", (gpointer*)&init_func)) {
    PluginInterface iface;
    init_func(&iface);
    iface.hello();
    iface.greet("world");
}
g_module_close(module);

g_module_open 返回 GModule*，相當於庫句柄。
g_module_symbol 獲取符號地址，需強轉為函數指針類型。
g_module_close 釋放資源，引用計數歸零時真正卸載。
需鏈接 -lglib-2.0 -lgmodule-2.0。

完整主程序範例

const char * const PLUGINS_PATH = "plugins";
int main() {
    GDir *dir = g_dir_open(PLUGINS_PATH, 0, NULL);
    const gchar *filename;
    while ((filename = g_dir_read_name(dir))) {
        gchar *path = g_strdup_printf("%s/%s", PLUGINS_PATH, filename);
        GModule *module = g_module_open(path, G_MODULE_BIND_LAZY);
        if (module) {
            InitModuleFunc init_func;
            if (g_module_symbol(module, "init_module", (gpointer*)&init_func)) {
                PluginInterface iface;
                init_func(&iface);
                iface.hello();
                iface.greet("wks");
            }
            g_module_close(module);
        }
        g_free(path);
    }
    g_dir_close(dir);
    return 0;
}