======Динамическая загрузка библиотек======

На данной странице описаны некоторые технологии (приемы программирования), которые используются в текущем проекте.

Под динамической загрузкой разделяемой библиотеки понимается загрузка исполняемого кода, находящегося в библиотеке, во время выполнения программы. Данный подход позволяет компилировать функции на языке //Fortran// в отдельные разделяемые библиотеки и затем вызывать их из языка //C++//.

=====Типы данных=====

Fortran имеет... FIXME

=====Разница в передаче аргументов=====

//Fortran// передает аргументы в подпрограммы по ссылке (т.е по имени). //C++// передает данные по значению.

=====DLL and Shared library=====

Явная привязка (загрузка) библиотек в //Windows// может быть выполнена с помощью //WinAPI//-функций
  * //LoadLibrary//,
  * //GetProcAddress//,
  * //FreeLibrary//.

На //Linux// или //Solaris// явное связывание может быть сделано с помощью //POSIX//-функций
  * //dlopen//,
  * //dlsym//,
  * //dlclose//.

====Загрузка Fortran-библиотеки====

Исходный код библиотеки общий для //Windows// и //Unix//.

<code fortran ex1.f>
C     ex1.f  -  FORTRAN file for example 1
      FUNCTION FOO2(X) RESULT (R)
      !DEC$ ATTRIBUTES DLLEXPORT, ALIAS:'FOO2'::FOO2
      REAL  X
      REAL :: R
      R = X * 2
      END FUNCTION
      
      SUBROUTINE FOO
      !DEC$ ATTRIBUTES DLLEXPORT, ALIAS:'FOO'::FOO
      
      REAL :: R
      
      R = 20
      print *,"R=",R
      END SUBROUTINE
</code>

===Загрузка динамической Fortran-библиотеки в Windows===

Средствами //Visual Studio 2008 (2005)// и //Intel Fortran Visual Studio Integration// создаем динамическую библиотеку {{:WinCppCallFortran.zip|Проект VS 2008}}.

<code cpp ex1win.cpp>
// ex1win.cpp  -  Test file for passing a single real 
// argument to a F77 function in a dll
#include <iostream>
#include <windows.h>

typedef void (*SUBROUTINE)(void);
SUBROUTINE  FOO;

typedef float (* FUNCTION)(float&);
FUNCTION FOO2 = NULL;

int main()
{
    HINSTANCE hDll = LoadLibrary("ex1.dll");
	if(hDll==NULL)
	{
		printf("Error load dll!");
		return 1;
	}

       FOO = (SUBROUTINE)GetProcAddress(hDll, "FOO"); //ВНИМАНИЕ! Экспортируемые функции могут содеражть символ "_" в конце т.е foo_
    	if(FOO==NULL)
	{
		printf("Error load function!");
		return 1;
	}
	
	FOO();
	
	FOO2 = (FUNCTION)GetProcAddress(hDll, "FOO2"); //ВНИМАНИЕ! Экспортируемые функции могут содеражть символ "_" в конце т.е foo_
    	if(FOO==NULL)
	{
		printf("Error load function!");
		return 1;
	}
	float x = 1.2f;
    float y = 0.0f;
    y = FOO2(x);
    std::cout << "y = FOO2(" << x << ") = " 
              << y << std::endl;
    FreeLibrary(hDll);
    return 0;
}
</code>

===Загрузка разделяемой Fortran-библиотеки в Unix===

Для компиляции //Fortran//-части используется компилятор //GFortran//, //C++//-части --- //GCC//.

Ключи компиляторов:

<code bash gfortran>gfortran -shared -fPic ex1.f -o ex1.so</code>

<code bash gcc>gcc -o ex1lnx ex1lnx.cpp -ldl</code>

<code cpp>
// ex1lnx.cpp  -  Test file
// real argument to a F77 function in a dll
#include <iostream>
#include <dlfcn.h>

typedef void (*SUBROUTINE)(void);
SUBROUTINE FOO = NULL;

typedef float (*FUNCTION)(float&);
FUNCTION FOO2 = NULL;

int main()
{
    void *hDll = dlopen("./ex1.so", RTLD_NOW);
    if(hDll == NULL)
	{
	std::cout << "Error load library!";
       	return 1;
	}
    
    FOO = (SUBROUTINE)dlsym(hDll, "foo_");
    if(FOO == NULL)
    {
      std::cout << "Error load subroutine!";
      return 1;
    }
    
    FOO2 = (FUNCTION)dlsym(hDll,"foo2_");
    if(FOO2 == NULL)
    {
      std::cout << "Error load function!";
      return 1;
    }

    FOO();
    
    float x = 1.2f;
    float y = 0.0f;
    y = FOO2(x);
    std::cout << "y = foo(" << x << ") = " 
              << y << std::endl;
    dlclose(hDll);
    return 0;
}
</code>

====Динамическая загрузка C++-библиотеки=====

===Загрузка динамической C++-библиотеки в Windows===

<code cpp hello.cpp>
//hello.cpp:
#include <iostream>

extern "C" void hello() {
    std::cout << "hello" << '\n';
}
</code>

<code cpp main.cpp>
//main.cpp
#include <windows.h>
#include <iostream>
</code>

===Загрузка разделяемой C++-библиотеки в Unix===

<code cpp hello.cpp>
//hello.cpp:
#include <iostream>

extern "C" void hello() {
    std::cout << "hello" << '\n';
}
</code>

<code cpp main.cpp>
//main.cpp:
#include <iostream>
#include <dlfcn.h>

int main() {
    using std::cout;
    using std::cerr;
    cout << "C++ dlopen demo\n\n";
    // open the library
    cout << "Opening hello.so...\n";
    void* handle = dlopen("./hello.so", RTLD_LAZY);
    
    if (!handle) {
        cerr << "Cannot open library: " << dlerror() << '\n';
        return 1;
    }
    // load the symbol
    cout << "Loading symbol hello...\n";
    typedef void (*hello_t)();
    // reset errors
    dlerror();
    hello_t hello = (hello_t) dlsym(handle, "hello");
    const char *dlsym_error = dlerror();
    if (dlsym_error) {
        cerr << "Cannot load symbol 'hello': " << dlsym_error <<
            '\n';
        dlclose(handle);
        return 1;
    }
       // use it to do the calculation
    cout << "Calling hello...\n";
    hello(); 
    // close the library
    cout << "Closing library...\n";
    dlclose(handle);
}
</code>

Ключи линковщика:

<code bash g++>
g++ -shared -o hello.so hello.cpp
g++ -o main main.cpp -ldl
</code>