C++怎么实现跨平台动态库加载_C++封装LoadLibrary与dlopen函数【源码】

LoadLibrary与dlopen核心差异在于错误处理、路径规则和后缀补全：前者失败返回NULL且无错误字符串，后者需dlerror()获取；前者自动加.dll，后者须显式指定.so/.dylib；路径分隔符及依赖搜索机制也各不相同。

LoadLibrary 和 dlopen 的行为差异必须先理清

Windows 的 LoadLibrary 返回 HMODULE（本质是 void*），Linux/macOS 的 dlopen 也返回 void*，但语义不同：前者加载失败返回 NULL，后者失败返回 NULL 且需调用 dlerror() 获取错误字符串。直接 typedef 一个统一句柄类型容易掩盖错误诊断能力。

• LoadLibrary 要求路径为 Windows 风格（支持 \\ 或 /），dlopen 对路径更宽松，但若传入相对路径，行为依赖 RTLD_LOCAL/RTLD_GLOBAL 和当前工作目录
• Windows 默认不搜索子目录，Linux 默认也不搜索，除非设置 LD_LIBRARY_PATH 或在 /etc/ld.so.conf 中配置
• LoadLibrary 自动尝试添加 .dll 后缀；dlopen 不补后缀，必须显式传入 libxxx.so 或 libxxx.dylib

封装成统一接口时怎么处理符号获取

Windows 用 GetProcAddress，Linux/macOS 用 dlsym，二者参数顺序一致（句柄、符号名），返回值都是 void*，但符号命名规则不同：C++ 编译器会对函数名做 name mangling，除非用 extern "C" 导出。跨平台动态库必须导出 C 风格符号，否则 GetProcAddress 和 dlsym 都找不到。

• 导出函数声明必须加 extern "C"，例如：

  extern "C" {  
      __declspec(dllexport) int add(int a, int b);  
  }

• Linux 下编译动态库需加 -fPIC -shared，Windows 下需加 /DLL 和导出定义（或使用 __declspec(dllexport)）
• macOS 的 dlopen 默认不加载未签名的 dylib（macOS 10.15+），需临时关闭公证检查或签名，否则返回 NULL 且 dlerror() 报 “no suitable image found”

一个轻量级跨平台动态库加载器示例

不依赖 Boost 或 Qt，仅用标准头和条件编译。核心是抽象出 module_handle 类型和统一的 load/get_symbol/unload 接口：

#ifdef _WIN32
#include 
using module_handle = HMODULE;
#define MODULE_EXT ".dll"
#else
#include 
using module_handle = void*;
#ifdef __APPLE__
#define MODULE_EXT ".dylib"
#else
#define MODULE_EXT ".so"
#endif
#endif
struct dynamic_module {
module_handle handle = nullptr;
bool load(const char* path) {
    #ifdef _WIN32
        handle = LoadLibraryA(path);
    #else
        handle = dlopen(path, RTLD_LAZY);
    #endif
    return handle != nullptr;
}

template
T get_symbol(const char* name) const {
    #ifdef _WIN32
        return reinterpret_cast(GetProcAddress(handle, name));
    #else
        return reinterpret_cast(dlsym(handle, name));
    #endif
}

void unload() {
    if (handle) {
        #ifdef _WIN32
            FreeLibrary(handle);
        #else
            dlclose(handle);
        #endif
        handle = nullptr;
    }
}
};
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使用时注意：路径拼接需手动加 MODULE_EXT，不能依赖系统自动补全；get_symbol 返回的是函数指针，调用前务必判空。
最容易被忽略的错误点：路径、权限与符号可见性
不是所有“能编译通过”的动态库都能成功 load。常见卡点不在代码逻辑，而在环境细节：

Linux 下 dlopen 失败却没调用 dlerror() —— 错误信息只保留最后一次调用结果，不查就永远不知道是“文件不存在”还是“依赖缺失”
Windows 上用 MinGW 编译的 DLL 可能依赖 libgcc_s_dw2-1.dll 等运行时，而目标机器没装，LoadLibrary 静默失败
CMake 项目中未设置 set(CMAKE_WINDOWS_EXPORT_ALL_SYMBOLS ON)，又没显式 __declspec(dllexport)，导致导出表为空，GetProcAddress 找不到任何符号
macOS 上 dylib 的 @rpath 设置错误，dlopen 找得到主库，但加载其依赖时失败

跨平台动态库加载真正难的从来不是写那几行 #ifdef，而是让每个平台都按它自己的规则“乖乖交出符号”。路径、导出、依赖、权限，漏掉一环，handle 就是 nullptr。