c - 模块化编译时数组扩展

Question

假设我处于这种情况:

main.c :

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>

 #include "header.h"

 int iCanProcess (char* gimmeSmthToProcess);

 int processingFunctionsCount = 0;
 int (*(*processingFunctions)) (char*) = NULL;

 int addProcessingFunction(int (*fct)(char*)) {
     processingFunctionsCount++;
     processingFunctions = realloc(processingFunctions, 
               sizeof(int (*)(char*))*ProcessingFunctionsCount);
   processingFunctions[processingFunctionsCount-1] = fct;
 }

 int main(int argc, char *argv[]) {
     char* dataToProcess = "I am some veeeery lenghty data";
     addProcessingFunction(iCanProcess);

     [ ... ] 

     for(unsigned int i = 0; i < processingFunctionsCount; i++) {
         processingFunctions[i](dataToProcess);
     }

     free(processingFunctions);
   return 0;
 }

 int iCanProcess (char* gimmeSmthToProcess) { ... }

somefile.c :

 #include "header.h"

 int aFunction(char* someDataToProcess) { ... }  

header.h :

  #ifndef HEADER_DEF
  #define HEADER_DEF

  extern int processingFunctionsCount;
  extern int (*(*processingFunctions)) (char*);

  int addProcessingFunction(int (*fct)(char*));

  #endif

有什么方法可以使用宏或任何其他技巧，将 aFunction 添加到函数指针数组 processingFunctions 而无需更改 main.c 或 header.h 每次我需要添加一个？

这里的问题不是更改数组，因为它可以很容易地重新分配，而是不更改 main() 函数:必须有一种方法我可以知道文件在这里并且编译，并在 main()

之外获取函数原型(prototype)

我考虑过使用像 this one 这样的预处理器技巧但似乎没有找到合适的方法...

(旁注:这是一个更大项目的精简版，它实际上是支持具有相同输出但不同输入的解析器的基本代码。一些解析器支持某些类型的文件，所以我有一个数组函数指针(每个解析器一个，以检查它们是否兼容)，我根据文件内容调用它们中的每一个。然后，我要求用户选择它想要使用的解析器。每个解析器我有一个文件，包含一个“检查”功能，以查看解析器是否可以处理此文件，以及一个“解析”功能来实际完成所有艰苦的工作。每次添加解析器时我都无法更改 header 或 main.c 文件.)

(旁注 2:这个标题太糟糕了……如果您有更好的想法，请哦，请随意编辑它并删除此注释。谢谢)

Answer 1

您可以使每个函数成为一个模块(Windows 的共享对象或 dll)，并带有一个已知名称的符号，然后在运行时简单地扫描一个目录以查找 .sos 或 .dlls 加载每一个并创建一个指向符号的指针，假设您有 N 个模块，其中第 i模块源码为

module.i.c

int function(char *parameter)
{
     // Do whatever you want here
     return THE_RETURN_VALUE;
}

然后你将每个 .c 文件编译成一个共享对象，我将使用 Linux 来说明在 Windows 上你可以做类似的事情，而 linux 解决方案适用于 POSIX 系统，所以它涵盖了很多

首先用这个脚本生成module.i.c文件

#!/bin/bash

for i in {0..100};
do
    cat > module.$i.c <<EOT
#include <stdlib.h>

int
function(char *parameter)
{
    // Deal with parameter
    return $i;
}
EOT
done

现在创建一个像这样的Makefile

CC = gcc
LDFLAGS =
CFLAGS = -Wall -Werror -g3 -O0
FUNCTIONS = $(patsubst %.c,%.so, $(wildcard *.*.c))

all: $(FUNCTIONS)
    $(CC) $(CFLAGS) $(LDFLAGS) main.c -o main -ldl

%.so: %.c
    $(CC) -shared $(CFLAGS) $(LDFLAGS) $< -o $@

clean:
    @rm -fv *.so *.o main

以及加载模块的程序(我们假设它们与可执行文件位于同一目录)

#include <stdlib.h>
#include <dirent.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

int
main(void)
{
    DIR *dir;
    struct dirent *entry;
    dir = opendir(".");
    if (dir == NULL)
        return -1;
    while ((entry = readdir(dir)) != NULL)
    {
        void *handle;
        char path[PATH_MAX];
        int (*function)(char *);
        if (strstr(entry->d_name, ".so") == NULL)
            continue;
        if (snprintf(path, sizeof(path), "./%s", entry->d_name) >= sizeof(path))
            continue;
        handle = dlopen(path, RTLD_LAZY);
        if (handle == NULL)
            continue; // Better: report the error with `dlerror()'
        function = (int (*)(char *)) dlsym(handle, "function");
        if (function != NULL)
            fprintf(stdout, "function: %d\n", function("example"));
        else
            fprintf(stderr, "symbol-not-found: %s\n", entry->d_name);
        dlclose(handle);
    }
    closedir(dir);
    return 0;
}

在 Windows 上，想法是一样的，虽然你不能像上面的代码那样遍历目录，你需要使用 LoadLibrary()而不是 dlopen()，并将 dlsym() 替换为适当的函数。

但同样的想法也行得通。

有关如何保护您加载的模块及其文件夹的更多信息，请参阅 this question