为什么使用 dlopen 加载时 libao 是无声的？

Question

我正在编写一个使用 libao 进行音频输出的应用程序。该部分我调用 libao 的程序的一部分位于共享对象中：

// playao.c
// compile with: gcc -shared -o libplayao.so playao.c -lao -lm
#include <ao/ao.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>

void playao(void) {
    int i;
    unsigned char samps[8000];
    ao_initialize();
    ao_sample_format sf;
    sf.bits = 8;
    sf.rate = 8000;
    sf.channels = 1;
    sf.byte_format = AO_FMT_NATIVE;
    sf.matrix = "M";
    ao_device *device = ao_open_live(ao_default_driver_id(), &sf, NULL);
    if(!device) {
        puts("ao_open_live error");
        ao_shutdown();
        return;
    }
    for(i = 0; i < 8000; ++i) {
        float time = (float)i / 8000;
        float freq = 440;
        float angle = time * freq * M_PI * 2;
        float value = sinf(angle);
        samps[i] = (unsigned char)(value * 127 + 127);
    }
    if(!ao_play(device, (char *)samps, 8000)) {
        puts("ao_play error");
    }
    ao_close(device);
    ao_shutdown();
}

如果我 link 在程序中针对这个共享对象，它工作正常：

// directlink.c
// compile with: gcc -o directlink directlink.c libplayao.so -Wl,-rpath,'$ORIGIN'
void playao(void);

int main(int argc, char **argv) {
    playao();
    return 0;
}

但是，如果我使用dlopen/dlsym调用它，没有错误，但是程序不会发出任何声音：

// usedl.c
// compile with: gcc -o usedl usedl.c -ldl
#include <dlfcn.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv) {
    void *handle = dlopen("./libplayao.so", RTLD_LAZY);
    if(!handle) {
        puts("dlopen failed");
        return 1;
    }
    void *playao = dlsym(handle, "playao");
    if(!playao) {
        puts("dlsym failed");
        dlclose(handle);
        return 1;
    }
    ((void (*)(void))playao)();
    dlclose(handle);
    return 0;
}

但是，运行 usedl 和 LD_PRELOAD=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libao.so.4 有效。所以当程序启动，不喜欢稍后加载。

这是为什么？有没有办法解决这个问题，以便 libao 工作即使稍后在程序执行时加载也正确？

如果重要的话，我是运行 Debian 10 "buster"。

Answer 1

我在 Freenode 的#xiph 频道上询问了这个问题，xiphmont 建议转向 turning on verbose mode。一旦我这样做了，失败的案例就开始收到消息：

ERROR: Failed to load plugin /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ao/plugins-4/libalsa.so => dlopen() failed

所以 libao 本身正在尝试 dlopen 一些东西，但它失败了。它没有显示更多细节，所以我运行 GDB 下的程序并在 dlopen 上设置断点。在为 libalsa 和运行 finish 设置了 dlopen 断点后，我尝试使用 print (const char *)dlerror() 找出错误所在。有了这个，我得到了一个更详细的错误：

/usr/lib/x86_64-linux-gnu/ao/plugins-4/libalsa.so: undefined symbol: ao_is_big_endian

所以 ao 的 libalsa 插件试图在 libao 中引用符号，但没有找到它们。为什么会这样？参考 dlopen 文档，我看到：

Zero or more of the following values may also be ORed in flags:

RTLD_GLOBAL: The symbols defined by this shared object will be made available for symbol resolution of subsequently loaded shared objects.

RTLD_LOCAL: This is the converse of RTLD_GLOBAL, and the default if neither flag is specified. Symbols defined in this shared object are not made available to resolve references in subsequently loaded shared objects.

因为我的dlopen调用只用了RTLD_LAZY，没有包含RTLD_GLOBAL和RTLD_LOCAL，默认为RTLD_LOCAL，不暴露共享对象中的符号（如 ao_is_big_endian）随后加载共享对象（如 libalsa.so）。

所以，我尝试更改代码：

void *handle = dlopen("./libplayao.so", RTLD_LAZY);

收件人：

void *handle = dlopen("./libplayao.so", RTLD_LAZY | RTLD_GLOBAL);

你瞧，它起作用了！

为什么使用 dlopen 加载时 libao 是无声的？

Why is libao silent when loaded using dlopen?

c

audio

dlopen

dynamic-loading