c++中如何为一个程序写扩展
c++中如何为一个程序写扩展
https://www.zhihu.com/question/52538590
作者：mnzn2530
链接：https://www.zhihu.com/question/52538590/answer/2421788573
首先，不同的范围选择是不一样的。
1。 如果是同一个编译器，同一个版本，你可以直接用动态库，导出函数，变量，类都是可以的。
2。 如果不同的编译器，那么COM基本上是唯一的选择，当然COM的强大不止这一点，遵守com规范，你的插件可以给vba用，给微软的wscript用，可以直接嵌入到office里用。
3。 如果跨平台，那么qt的plugin很不错，但是plugin的实现感觉和com还不大一样，qt的plugin只导出了两个函数，但是它也可以直接使用导出类。。非常方便。。。。
当然，这都是在有头文件的情况下。。。如果没有头文件，你完全不知道dll里在干啥。。。那就要参考以前的外挂怎么写了。。。。也不是不行。。。。
链接：https://www.zhihu.com/question/52538590/answer/137136003
我简单的说明下c/c++里的插件系统是怎么运行的吧。包括.COM、Qt Plugin等各种框架的插件机制，基本都是这样的原理。
Windows/Linux均支持通过文件名运行时加载动态链接库，通过函数符号名称获得函数指针，故：
- 定义纯虚基类作为Interface（如果有Java基础比较好理解）。
- 把实现类封装为dll文件，用LoadLibrary运行时载入。
- 通过C API获取插件对象实例。因为C++ ABI在不同编译器、不同编译器版本之间有差异，而的C ABI是稳定的。
所以就可以这么做了——
- 写一个接口类，内部都是纯虚函数，用作定义对外接口。
- 写一个实例类，继承实现这个接口。这个类不用导出。
- 导出一个C函数getInstance如下。
- 使用插件者，通过文件名在运行时加载dll；
- 使用插件者，通过字符串"getInstance"获取到函数指针；
- 运行函数指针，得到对象实例。然后就可以通过接口调用了。
extern "C" std::shared_ptr<ISomeInterface> getInstance()
{
return std::dynamic_pointer_cast<ISomeInterface>(std::make_shared<MyImplementClass>());
}
上述make_shared这一步，需要封装在库里，暴露一个函数接口，然后可以用上面那个模板函数进一步封装以方便使用。
注：
对纯虚方法的引用，可以直接编译通过，不需要链接方法实现。
所以使用者（程序本身）只需要include接口描述，就可以在代码里使用该接口类型的指针对象了，可以顺利编译通过，不需要链接。
然后实际运行时，就可以随意替换实现类（替换插件dll库），然后通过配置文件或其他手段，通知程序从某个dll插件加载实例即可。
使用者代码如下：
// 加载dll
HMODULE lib = LoadLibrary("xxx.dll");
// 解析函数指针
std::function<std::shared_ptr<ISomeInterface>(void)> getInstanceFunc = GetProcAddress(lib, "getInstance");
// 获得对象
this->myPlugInstance = getInstanceFunc();
// 通过接口随便操作咯
this->myPlugInstance->doSomething();
程序退出前别忘了通过FreeLibrary卸载dll库。
Linux下同理，只不过变成了.so库，同样有对应的系统API完成这些操作。
======== 更新 ========
前面的写法是手敲的，没考虑是否能编译，当伪码看就行。
评论中就遇到了问题——VC编译器给extern "C"添加了额外的约束，不能用来传递类对象。
所以我更新下实际业界中的实现，比上面的复杂一些，但是更实用。
实际实现中，使用了抽象工厂+单例两个设计模式：
- 软件框架统一提供一个插件工厂，用户通过约定的插件id（比如.COM的GUID，比如company.product.module.class这样的字符串标识）创建插件实例。
- 插件工厂提供注册接口，插件加载进内存后将各类型的构造器和id注册进去。
- 插件动态库制作一个static全局静态对象，构造函数里注册插件类，析构函数里取消注册，这样可以在动态库加载时自动注册，卸载时自动取消注册。
- 整个插件库不需要导出任何接口，因为纯虚接口无需链接，对象则是统一从框架的插件工厂获取。
代码如下，在MinGW和MSVC编译器上都可通过。
本方法需要开启RTII和C++11，实际上几乎所有C++插件框架，都依赖于RTII。
手机慎入，因为有大量模板。电脑可流畅阅读，已尽量控制行宽80字符。
// IPluginFactory.h 框架接口，所有用户代码/插件代码均链接这个框架库，类似Qt里的Qt5Core.dll
// IBase: 所有插件接口的基类，可以使用各类框架的Object类型，比如Qt的QObject
// 最好内置引用计数，如此处
struct IBase : public std::enable_shared_from_this<IBase>
{
virtual ~IBase() = default;
};
// 插件工厂接口
struct IPluginFactory
{
virtual ~IPluginFactory() = default;
template<typename T>
std::shared_ptr<T> createInstance(const std::string id)
{ return std::static_pointer_cast<T>(createInstanceWithBase(id); }
protected:
virtual std::shared_ptr<IBase> createInstanceWithBase(const std::string& id) = 0;
};
// 整个dll，只需要导出这唯一一个符号，其他所有类都不需要导出
extern "C" IPluginFactory* getPluginFactory();
// PluginFactory.cpp
// 插件工厂实例，此处使用std::string作为类标识，便于使用
class PluginFactory : public IPluginFactory
{
public:
PluginFactory() {}
virtual ~MyPlugin() = default;
bool registerClass(const std::string& id,
std::function<std::shared_ptr<IBase>()> constructor)
{
if (constructors.find(id) != constructors.end())
return false;
constructors[id] = constructor;
}
void unregisterClass(const std::string& id)
{
auto it = constructors.find(id);
if (it != constructors.end())
constructors.erase(it);
}
protected:
virtual std::shared_ptr<IBase> createInstanceWithBase(const std::string& id)
{
auto it = factories.find(id);
if(it == factories.end())
return