了解在C中为malloc和free创建包装器函数

我使用Linux，并尝试使用这些示例；但我似乎不明白什么

我有一个代表.so文件的.c源代码；和另一个.c源代码，它是一个测试仪（如下）。所以我就这样建造：

# the .so
gcc -c -fpic mymalloc.c
gcc -shared -Wl,-soname,libmymalloc.so -o libmymalloc.so mymalloc.o

# the tester
gcc -o malloctest -Wall -g malloctest.c

$ LD_PRELOAD=./libmymalloc.so ./malloctest
malloc'ed 5 arrays
free'd 5 arrays

。。。最后，我这样测试：

# the .so
gcc -c -fpic mymalloc.c
gcc -shared -Wl,-soname,libmymalloc.so -o libmymalloc.so mymalloc.o

# the tester
gcc -o malloctest -Wall -g malloctest.c

$ LD_PRELOAD=./libmymalloc.so ./malloctest
malloc'ed 5 arrays
free'd 5 arrays

。。。我只是得到测试程序的输出，而不是来自.so的打印输出，在每次malloc/free调用中（否则，我理解效果应该是这样的）

谁能帮我弄清楚我哪里出了问题？ 非常感谢，
干杯

mymalloc.c：

//~ gcc -c -fpic mymalloc.c
//~ gcc -shared -Wl,-soname,libmymalloc.so -o libmymalloc.so mymalloc.o
//~ https://svn.apache.org/repos/asf/incubator/triplesoup/donations/TRIPLES-3-RDFStore/dbms/deamon/mymalloc.h
//~ https://stackoverflow.com/questions/262439/create-a-wrapper-function-for-malloc-and-free-in-c

#define _GNU_SOURCE
#include <dlfcn.h>
#include <stdio.h>


void * debug_malloc( size_t len, char * file, int line);
void debug_free( void * addr, char * file, int line );

//~ #define mymalloc(x) debug_malloc(x,__FILE__,__LINE__)
//~ #define myfree(x) debug_free(x,__FILE__,__LINE__)
#define malloc(x) debug_malloc(x,__FILE__,__LINE__)
#define free(x) debug_free(x,__FILE__,__LINE__)


//~ void* malloc(size_t sz)
void * debug_malloc( size_t len, char * file, int line )
{
  void *(*libc_malloc)(size_t) = dlsym(RTLD_NEXT, "malloc");
  //~ printf("malloc\n");
  printf("Malloc from %s:%d",file,line);
  return libc_malloc(len);
}

//~ void free(void *p)
void debug_free( void * addr, char * file, int line )
{
  void (*libc_free)(void*) = dlsym(RTLD_NEXT, "free");
  //~ printf("free\n");
  printf("Free from %s:%d",file,line);
  libc_free(addr);
}

//~ int main()
//~ {
  //~ free(malloc(10));
  //~ return 0;
//~ }

/~gcc-c-fpic mymalloc.c
//~gcc-shared-Wl，-soname，libmymalloc.so-o libmymalloc.so mymalloc.o
//~ https://svn.apache.org/repos/asf/incubator/triplesoup/donations/TRIPLES-3-RDFStore/dbms/deamon/mymalloc.h
//~ https://stackoverflow.com/questions/262439/create-a-wrapper-function-for-malloc-and-free-in-c
#定义GNU源
#包括
#包括
void*debug\u malloc（大小长度，字符*文件，整数行）；
void debug_free（void*addr，char*file，int行）；
//~#定义mymalloc（x）调试malloc（x，_文件_，_行_）
//~#定义myfree（x）调试(x、_u文件、_u行uu)
#定义malloc（x）调试
#定义空闲（x）调试空闲（x，_u文件，_uu行）
//~void*malloc（尺码）
void*debug\u malloc（大小长度，字符*文件，整数行）
{
void*（*libc_malloc）（size_t）=dlsym（RTLD_NEXT，malloc）；
//~printf（“malloc\n”）；
printf（“来自%s:%d的Malloc”，文件，行）；
返回libc_malloc（len）；
}
//~void free（void*p）
void debug_free（void*addr、char*file、int行）
{
void（*libc_free）（void*）=dlsym（RTLD_NEXT，“free”）；
//~printf（“免费”）；
printf（“从%s中释放：%d”，文件，行）；
免费图书馆（addr）；
}
//~int main（）
//~ {
//~free（malloc（10））；
//~0；
//~ }

malloctest.c：

// gcc -o malloctest -Wall -g malloctest.c

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

int main() {
  int *ptr1 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr2 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr3 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr4 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr5 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  printf("malloc'ed 5 arrays\n");

  free(ptr1);
  free(ptr2);
  free(ptr3);
  free(ptr4);
  free(ptr5);
  printf("free'd 5 arrays\n");

  return 0;
}

// gcc -o malloctest -Wall -g malloctest.c

// _GNU_SOURCE => RTLD_NEXT
#define _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

//~ #include "malloctest.h"

void * debug_malloc( size_t len, char * file, int line )
{
  void *(*libc_malloc)(size_t) = dlsym(RTLD_NEXT, "malloc");
  //~ printf("malloc\n");
  printf("Malloc from %s:%d",file,line);
  return libc_malloc(len);
}

//~ void free(void *p)
void debug_free( void * addr, char * file, int line )
{
  void (*libc_free)(void*) = dlsym(RTLD_NEXT, "free");
  //~ printf("free\n");
  printf("Free from %s:%d",file,line);
  libc_free(addr);
}

#define malloc(x) debug_malloc(x,__FILE__,__LINE__)
#define free(x) debug_free(x,__FILE__,__LINE__)



int main() {
  int *ptr1 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr2 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr3 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr4 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr5 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  printf("malloc'ed 5 arrays\n");

  free(ptr1);
  free(ptr2);
  free(ptr3);
  free(ptr4);
  free(ptr5);
  printf("free'd 5 arrays\n");

  return 0;
}

//gcc-o malloctest-Wall-g malloctest.c
#包括
#包括
int main（）{
int*ptr1=（int*）malloc（10*sizeof（int））；
int*ptr2=（int*）malloc（10*sizeof（int））；
int*ptr3=（int*）malloc（10*sizeof（int））；
int*ptr4=（int*）malloc（10*sizeof（int））；
int*ptr5=（int*）malloc（10*sizeof（int））；
printf（“malloc'ed 5数组\n”）；
免费（ptr1）；
免费（ptr2）；
免费（ptr3）；
免费（ptr4）；
免费（ptr5）；
printf（“自由的5个数组\n”）；
返回0；
}

您实际上调用了libc malloc，而不是您的实现。试着用debug\u malloc替换malloc，或者用debug\u free替换free，看看您实际调用libc malloc而不是实现的区别。尝试将malloc替换为debug\u malloc或将free替换为debug\u free，并查看其区别

定义需要位于头文件中，该头文件包含在malloctest.c文件中，这样将调用正确的malloc，free。由于define只在mymalloc中工作，所以现在没有效果

只需要做一个标题

#define malloc(x) debug_malloc(x,__FILE__,__LINE__)
#define free(x) debug_free(x,__FILE__,__LINE__)

---

加上原型并包含在malloctest.c中

定义需要包含在头文件中，这样就可以调用正确的malloc，free。由于define只在mymalloc中工作，所以现在没有效果

只需要做一个标题

#define malloc(x) debug_malloc(x,__FILE__,__LINE__)
#define free(x) debug_free(x,__FILE__,__LINE__)

---

加上原型并包含在malloctest.c中

由于OP已经有点密集，我将在这里进行澄清：

我对LD_PRELOAD方法感兴趣，因为我认为可以使用它，而不必更改原始可执行文件（这对我来说还包括不将其链接到新的.so）。我试着按照@Abhajit和@andersk的建议，把所有的东西都放在可执行文件中——这会消除。所以，只是想看看我是否能让它工作。。。我不能

当我尝试构建以下源代码时，我得到：

/tmp/ccyUrbW8.o: In function `debug_malloc':
/path/to/malloctest.c:13: undefined reference to `dlsym'
/tmp/ccyUrbW8.o: In function `debug_free':
/path/to/malloctest.c:22: undefined reference to `dlsym'
collect2: ld returned 1 exit status

。。。如果使用

-fPIC

构建，则不会出现

dlsym

问题，而AFAIK仅用于.so文件。因此，使用

dlsym

的代码最初一定是打算在.So中使用的，但是如何编译整个代码，使其工作

修改的单文件malloctest.c：

// gcc -o malloctest -Wall -g malloctest.c

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

int main() {
  int *ptr1 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr2 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr3 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr4 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr5 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  printf("malloc'ed 5 arrays\n");

  free(ptr1);
  free(ptr2);
  free(ptr3);
  free(ptr4);
  free(ptr5);
  printf("free'd 5 arrays\n");

  return 0;
}

// gcc -o malloctest -Wall -g malloctest.c

// _GNU_SOURCE => RTLD_NEXT
#define _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

//~ #include "malloctest.h"

void * debug_malloc( size_t len, char * file, int line )
{
  void *(*libc_malloc)(size_t) = dlsym(RTLD_NEXT, "malloc");
  //~ printf("malloc\n");
  printf("Malloc from %s:%d",file,line);
  return libc_malloc(len);
}

//~ void free(void *p)
void debug_free( void * addr, char * file, int line )
{
  void (*libc_free)(void*) = dlsym(RTLD_NEXT, "free");
  //~ printf("free\n");
  printf("Free from %s:%d",file,line);
  libc_free(addr);
}

#define malloc(x) debug_malloc(x,__FILE__,__LINE__)
#define free(x) debug_free(x,__FILE__,__LINE__)



int main() {
  int *ptr1 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr2 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr3 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr4 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  int *ptr5 = (int *) malloc(10 * sizeof (int));
  printf("malloc'ed 5 arrays\n");

  free(ptr1);
  free(ptr2);
  free(ptr3);
  free(ptr4);
  free(ptr5);
  printf("free'd 5 arrays\n");

  return 0;
}

//gcc-o malloctest-Wall-g malloctest.c
//_GNU_SOURCE=>RTLD_NEXT
#定义GNU源
#包括
#包括
#包括
//~#包括“malloctest.h”
void*debug\u malloc（大小长度，字符*文件，整数行）
{
void*（*libc_malloc）（size_t）=dlsym（RTLD_NEXT，malloc）；
//~printf（“malloc\n”）；
printf（“来自%s:%d的Malloc”，文件，行）；
返回libc_malloc（len）；
}
//~void free（void*p）
void debug_free（void*addr、char*file、int行）
{
void（*libc_free）（void*）=dlsym（RTLD_NEXT，“free”）；
//~printf（“免费”）；
printf（“从%s中释放：%d”，文件，行）；
免费图书馆（addr）；
}
#定义malloc（x）调试
#定义空闲（x）调试空闲（x，_u文件，_uu行）
int main（）{
int*ptr1=（int*）malloc（10*sizeof（int））；
int*ptr2=（int*）malloc（10*sizeof（int））；
int*ptr3=（int*）malloc（10*sizeof（int））；
int*ptr4=（int*）malloc（10*sizeof（int））；
int*ptr5=（int*）malloc（10*sizeof（int））；
printf（“malloc'ed 5数组\n”）；
免费（ptr1）；
免费（ptr2）；
免费（ptr3）；
免费（ptr4）；
免费（ptr5）；
printf（“自由的5个数组\n”）；
返回0；
}

由于OP已经有点密集，我将在这里进行澄清：

我对LD_PRELOAD方法感兴趣，因为我认为可以使用它，而不必更改原始可执行文件（这对我来说还包括不将其链接到新的.so）。我试着按照@Abhajit和@andersk的建议，把所有的东西都放在可执行文件中——这会消除。所以，只是想看看我是否能让它工作。。。我不能

当我尝试构建以下源代码时，我得到：

/tmp/ccyUrbW8.o: In function `debug_malloc':
/path/to/malloctest.c:13: undefined reference to `dlsym'
/tmp/ccyUrbW8.o: In function `debug_free':
/path/to/malloctest.c:22: undefined reference to `dlsym'
collect2: ld returned 1 exit status

。。。如果使用

-fPIC

构建，则不会出现

dlsym

问题，而AFAIK仅用于.so文件。因此，使用

dlsym

的代码最初一定是打算在.So中使用的，但是一个com