一个可自由添加so动态库的框架

有文件描述符的队列原型

#include <iostream>
#include <queue>
#include <mutex>
#include <sys/epoll.h>
#include <sys/eventfd.h>
#include <thread>
#include <unistd.h>
#include <vector>
#include <optional>typedef struct {char strOutTime[24];char strModuleId[5];char strLevel[5];short iContentLength;    char strContent[4096];
} DataItem;class DataItemQueue {
private:std::queue<DataItem> queue_;std::mutex mtx_;int event_fd;public:DataItemQueue() : event_fd(eventfd(0, 0)) {}~DataItemQueue() { close(event_fd); }void push(DataItem value) {{std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx_);queue_.push(value);}uint64_t signal = 1;write(event_fd, &signal, sizeof(signal));  // 通知 eventfd}std::optional<DataItem> pop() {uint64_t result;read(ready_fd, &result, sizeof(result));  // 清除 eventfd 信号std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx_);if (queue_.empty()) return std::nullopt;DataItem value = queue_.front();queue_.pop();return value;}int get_event_fd() const { return event_fd; }
};void monitor_queues(std::vector<DataItemQueue*>& queues) {int epoll_fd = epoll_create1(0);// 注册每个队列的 event_fdfor (auto& queue : queues) {struct epoll_event event;event.events = EPOLLIN;event.data.fd = queue->get_event_fd();epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, queue->get_event_fd(), &event);}struct epoll_event events[10];while (true) {int nfds = epoll_wait(epoll_fd, events, 10, -1);for (int i = 0; i < nfds; ++i) {int ready_fd = events[i].data.fd;// 找到对应的队列并读取数据for (auto& queue : queues) {if (queue->get_event_fd() == ready_fd) {auto value = queue->pop();if (value) {std::cout << "iContentLength: " << value->iContentLength << std::endl;std::cout << "strContent: " << value->strContent << std::endl;std::cout << "strLevel: " << value->strLevel << std::endl;std::cout << "strModuleId: " << value->strModuleId << std::endl;std::cout << "strOutTime: " << value->strOutTime << std::endl;}}}}}close(epoll_fd);
}int main() {DataItemQueue queue1, queue2, queue3;std::vector<DataItemQueue*> queues = {&queue1, &queue2, &queue3};std::thread monitor_thread(monitor_queues, std::ref(queues));// 模拟向队列写入数据DataItem item1 = {"abcde", "fghi", "lmno", 1, "qrstu"};DataItem item2 = {"edcba", "ihgf", "onml", 2, "utsrq"};DataItem item3 = {"12345", "4321", "5678", 3, "78901"};queue1.push(item1);queue2.push(item2);queue3.push(item3);monitor_thread.join();return 0;
}

线程类原型

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <chrono>using FunctionPointer = void(*)(); class ControlledThread {
public:ControlledThread(FunctionPointer func) : workerFunction(func), ready(false), stop(false) {}void start() {worker = std::thread(&ControlledThread::threadFunction, this);}void triggerStart() {{std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);ready = true;}cv.notify_one();}void stopThread() {{std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);stop = true;ready = true;}cv.notify_one();if (worker.joinable()) {worker.join();}}private:std::thread worker;std::mutex mtx;std::condition_variable cv;FunctionPointer workerFunction;bool ready;bool stop;void threadFunction() {std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);cv.wait(lock, [this] { return ready; });if (stop) {return;}if (workerFunction) {workerFunction();}}
};void myFunction() {std::cout << "Executing myFunction in thread.\n";std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 模拟任务执行std::cout << "myFunction finished executing.\n";
}int main() {// 创建 ControlledThread，并传入函数指针ControlledThread controlledThread(myFunction);controlledThread.start();  // 创建并启动线程，进入等待状态std::cout << "Main thread doing some work...\n";std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));  // 模拟主线程工作std::cout << "Triggering thread start.\n";controlledThread.triggerStart();  // 启动子线程controlledThread.stopThread();  // 等待子线程完成并清理return 0;
}

dlopen原型

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dlfcn.h>// 结构体用于封装一个共享库的管理
typedef struct {void *handle;  // dlopen 返回的句柄const char *so_path;  // 共享库路径
} SharedLib;// 加载共享库并获取句柄
SharedLib *load_shared_lib(const char *so_path) {SharedLib *lib = (SharedLib *)malloc(sizeof(SharedLib));if (lib == NULL) {fprintf(stderr, "Failed to allocate memory for SharedLib\n");return NULL;}// 使用 RTLD_LAZY 模式加载共享库lib->handle = dlopen(so_path, RTLD_LAZY);if (!lib->handle) {fprintf(stderr, "Failed to load %s: %s\n", so_path, dlerror());free(lib);return NULL;}lib->so_path = so_path;return lib;
}// 获取函数符号
void *get_function(SharedLib *lib, const char *func_name) {// 清除上一个错误dlerror();void *func_ptr = dlsym(lib->handle, func_name);char *error = dlerror();if (error != NULL) {fprintf(stderr, "Failed to get symbol %s: %s\n", func_name, error);return NULL;}return func_ptr;
}// 关闭共享库
void close_shared_lib(SharedLib *lib) {if (lib->handle) {dlclose(lib->handle);lib->handle = NULL;}free(lib);
}// 示例：调用共享库中的函数
int main() {// 例如加载 "libm.so" 数学库const char *so_path = "/lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6";SharedLib *math_lib = load_shared_lib(so_path);if (math_lib == NULL) {return 1;}// 获取 sin 函数double (*sin_func)(double) = (double (*)(double))get_function(math_lib, "sin");if (sin_func == NULL) {close_shared_lib(math_lib);return 1;}// 调用 sin 函数double result = sin_func(3.14159 / 2);  // sin(π/2)printf("sin(π/2) = %f\n", result);// 关闭并释放共享库close_shared_lib(math_lib);return 0;
}

查找json文件和so文件配对的方法

// 扫描目录中的文件，按前缀存储指定扩展名文件的路径
void scan_directory(const std::string& directory, const std::string& extension, std::map<std::string, std::string>& files) {DIR* dir = opendir(directory.c_str());if (!dir) {std::cerr << "无法打开目录: " << directory << std::endl;return;}struct dirent* entry;while ((entry = readdir(dir)) != nullptr) {std::string filename = entry->d_name;// 检查是否为常规文件并匹配扩展名if (entry->d_type == DT_REG && filename.size() > extension.size() &&filename.substr(filename.size() - extension.size()) == extension) {// 提取文件前缀（去掉扩展名部分）std::string prefix = filename.substr(0, filename.size() - extension.size());files[prefix] = directory + "/" + filename;}}closedir(dir);
}// 查找目录1中的 .json 文件和目录2中的 .so 文件，匹配相同前缀
std::vector<Config> find_module_files(const std::string& dir1, const std::string& dir2) {std::map<std::string, std::string> json_files;std::map<std::string, std::string> so_files;// 扫描目录1中的 .json 文件scan_directory(dir1, ".json", json_files);// 扫描目录2中的 .so 文件scan_directory(dir2, ".so", so_files);// 查找相同前缀的文件名std::vector<Config> matched_files;for (const auto& json_file : json_files) {const std::string& prefix = json_file.first;std::string libprefix = "lib" + prefix;if (so_files.find(libprefix) != so_files.end()) {matched_files.push_back({prefix, json_file.second, so_files[libprefix]});}}return matched_files;
}std::vector<Config> configs = find_module_files(json_dir, so_dir);
for (const auto& config : configs) {std::cout << "Name: " << config.name << "\n";std::cout << "JSON file: " << config.json_path << "\n";std::cout << "SO file: " << config.so_path << "\n";
}

动态库接口原型

extern "C" int open(const char *pathname, int flags);
extern "C" int close(int fd);
extern "C" ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
extern "C" ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
extern "C" int ioctl(int fd, unsigned long request, ...);int open(const char *pathname, int flags)
{if (handle != nullptr) {return 0;}handle = new HANDLE();handle->thread = new ControlledThread(thread);handle->thread->start();handle->queue = new DataItemQueue();return handle->queue->get_event_fd();
}int close(int fd)
{if (handle == nullptr) {return 0;}delete handle->thread;delete handle;handle = nullptr;return 0;
}ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count)
{DataItem value = handle->queue->pop();// if (value) {std::cout << "iContentLength: " << value.iContentLength << std::endl;std::cout << "strContent: " << value.strContent << std::endl;std::cout << "strLevel: " << value.strLevel << std::endl;std::cout << "strModuleId: " << value.strModuleId << std::endl;std::cout << "strOutTime: " << value.strOutTime << std::endl;// }return 0;
}ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count)
{return 0;
}int ioctl(int fd, unsigned long request, ...)
{printf("module ioctl \n");va_list args;va_start(args, request);void* arg = va_arg(args, void*);char *str = (char *)arg;switch (request) {case THREAD_START:handle->thread->triggerStart();break;case THREAD_WAIT:handle->thread->stopThread();break;case CONFIG_NEELINK:if(str == NULL || access((const char *)str, R_OK) != 0) {LOG_E("Wrong parameter.");break;}if (SUCCESS != readConfigFile((const char *)str, &handle->param)) {LOG_E("thread configuration file read error.");freeParam(handle->param);break;}break;default:break;}va_end(args);return 0;
}

监控fd事件读取多个动态库队列

void monitor(std::vector<Config> configs) {const char *func_name[FUNC_NUM] = {"open", "close", "read", "write", "ioctl"};void *funcptr[MAX_SO_FILES_NUM][FUNC_NUM] = {0};SharedLib *shareLib[MAX_SO_FILES_NUM] = {0};int epoll_fd = epoll_create1(0);std::map<int32_t, size_t> mp;size_t module_cnt = configs.size();for(size_t i = 0; i < module_cnt; i++) {shareLib[i] = load_shared_lib(configs.at(i).so_path.c_str());if (shareLib[i] == NULL) {printf("load so: %s failed \n", configs.at(i).so_path.c_str());continue;}for(size_t j = 0; j < FUNC_NUM; j++) {funcptr[i][j] = get_function(shareLib[i], func_name[j]);if (funcptr[i][j] == NULL) {close_shared_lib(shareLib[i]);printf("get func: %s failed from: %s \n", func_name[j], configs.at(i).so_path.c_str());break;}}int fd = ((openptr)funcptr[i][OPEN])(configs.at(i).name.c_str(), 0);if (fd == -1) {perror("Failed to open");}printf("openptr fd = %d \n", fd);mp.insert(std::map<int32_t, size_t>::value_type(fd, i));struct epoll_event event;event.events = EPOLLIN;event.data.fd = fd;epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &event);int res = ((ioctlptr)funcptr[i][IOCTL])(fd, CONFIG_NEELINK, configs.at(i).json_path.c_str());if (res == -1) {perror("Failed to configure CONFIG_NEELINK");}printf("ioctlptr res = %d \n", res);res = ((ioctlptr)funcptr[i][IOCTL])(fd, THREAD_START);if (res == -1) {perror("Failed to configure THREAD_START");}printf("ioctlptr res = %d \n", res);}struct epoll_event events[10];while (true) {int nfds = epoll_wait(epoll_fd, events, 10, -1);for (int i = 0; i < nfds; ++i) {int ready_fd = events[i].data.fd;try {((readptr)funcptr[mp.at(ready_fd)][READ])(0, nullptr, 0);}catch(const std::exception& e){std::cerr << e.what() << '\n';}}}for(size_t i = 0; i < module_cnt; i++) {close_shared_lib(shareLib[i]);((closeptr)funcptr[i][CLOSE])(0);}
}static std::thread* thread = nullptr;
int run(std::string json_dir, std::string so_dir) {std::vector<Config> configs = find_module_files(json_dir, so_dir);for (const auto& config : configs) {std::cout << "Name: " << config.name << "\n";std::cout << "JSON file: " << config.json_path << "\n";std::cout << "SO file: " << config.so_path << "\n";}thread = new std::thread(monitor, configs);// thread->join();return 0;
}

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