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这是我想做的事情：

  1. 运行一个程序并初始化一些数据结构。
  2. 然后编译可以访问/修改现有数据结构的附加代码。
  3. 根据需要重复步骤 2。

我希望能够在类 Unix 系统（尤其是 Linux 和 Mac OS X）上同时使用C和C++使用gcc（并最终）来做到这一点。Java这个想法基本上是为这些语言实现一个 read-eval-print 循环，在输入表达式和语句时编译它们并使用它们来修改现有的数据结构（在脚本语言中一直都在这样做）。我正在编写这个工具python，它会生成C/C++文件，但这不应该是相关的。

我已经探索过使用共享库来执行此操作，但了解到修改共享库不会影响已经运行的程序。我也尝试过使用共享内存，但找不到将函数加载到堆上的方法。我也考虑过使用汇编代码，但还没有尝试这样做。

我宁愿不使用任何编译器，gcc除非绝对没有办法在gcc.

如果有人有任何想法或知道如何做到这一点，我们将不胜感激。

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6 回答 6

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有一个简单的解决方案：

  1. 创建自己的具有特殊功能的库
  2. 加载创建的库
  3. 执行该库中的函数，将结构作为函数变量传递

要使用您的结构，您必须包含与主机应用程序中相同的头文件。

结构体.h：

struct S {
    int a,b;
};

主.cpp：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <dlfcn.h>
#include <stdlib.h>

#include "structs.h"

using namespace std;

int main ( int argc, char **argv ) {

    // create own program
    ofstream f ( "tmp.cpp" );
    f << "#include<stdlib.h>\n#include \"structs.h\"\n extern \"C\" void F(S &s) { s.a += s.a; s.b *= s.b; }\n";
    f.close();

    // create library
    system ( "/usr/bin/gcc -shared tmp.cpp -o libtmp.so" );

    // load library        
    void * fLib = dlopen ( "./libtmp.so", RTLD_LAZY );
    if ( !fLib ) {
        cerr << "Cannot open library: " << dlerror() << '\n';
    }

    if ( fLib ) {
        int ( *fn ) ( S & ) = dlsym ( fLib, "F" );

        if ( fn ) {
            for(int i=0;i<11;i++) {
                S s;
                s.a = i;
                s.b = i;

                // use function
                fn(s);
                cout << s.a << " " << s.b << endl;
            }
        }
        dlclose ( fLib );
    }

    return 0;
}

输出：

0 0
2 1
4 4
6 9
8 16
10 25
12 36
14 49
16 64
18 81
20 100

您还可以创建可变程序来改变自身（源代码），重新编译自己，然后execv用共享内存替换它的实际执行并节省资源。

于 2012-05-12T15:42:13.410 回答
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我认为您可以使用动态库并在运行时加载它们（使用dlopen和朋友）来完成此操作。

void * lib = dlopen("mynewcode.so", RTLD_LAZY);
if(lib) {
    void (*fn)(void) = dlsym(lib, "libfunc");

    if(fn) fn();
    dlclose(lib);
}

您显然必须在进行过程中编译新代码，但是如果您继续替换，mynewcode.so我认为这对您有用。

于 2012-05-12T14:46:29.670 回答
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尽管 LLVM 现在主要用于编译中的优化和后端角色，但它的核心是低级虚拟机。

LLVM 可以 JIT 代码，即使返回类型可能非常不透明，所以如果您准备好将自己的代码包装在它周围并且不要太担心将要发生的强制转换，它可能会对您有所帮助。

然而，C 和 C++ 对这种事情并不友好。

于 2012-05-12T15:01:49.027 回答
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是的 - 您可以使用Runtime Compiled C++（或查看RCC++ 博客和视频）或其替代方案之一来执行此操作。

于 2015-02-13T09:55:07.233 回答
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这可以通过 OpenCL 轻松完成

OpenCL是一种广泛支持的标准，主要用于将计算卸载到 GPU 等专用硬件。但是，它在 CPU 上也能正常工作，并且实际上执行 C99 类代码的运行时编译作为其核心功能之一（这就是实现硬件可移植性的方式）。较新的版本（2.1+）也接受 C++14 的一个大子集。

这种运行时编译和执行的基本示例可能如下所示：

#ifdef __APPLE__
#include<OpenCL/opencl.h>
#else
#include<CL/cl.h>
#endif
#include<stdlib.h>
int main(int argc,char**argv){//assumes source code strings are in argv
    cl_int e = 0;//error status indicator
    cl_platform_id platform = 0;
    cl_device_id device = 0;
    e=clGetPlatformIDs(1,&platform,0);                                      if(e)exit(e);
    e=clGetDeviceIDs(platform,CL_DEVICE_TYPE_ALL,1,&device,0);              if(e)exit(e);
    cl_context context = clCreateContext(0,1,&device,0,0,&e);               if(e)exit(e);
    cl_command_queue queue = clCreateCommandQueue(context,device,0,&e);     if(e)exit(e);
    //the lines below could be done in a loop, assuming you release each program & kernel
    cl_program program = clCreateProgramWithSource(context,argc,(const char**)argv,0,&e);
    cl_kernel kernel = 0;                                                   if(e)exit(e);
    e=clBuildProgram(program,1,&device,0,0,0);                              if(e)exit(e);
    e=clCreateKernelsInProgram(program,1,&kernel,0);                        if(e)exit(e);
    e=clSetKernelArg(kernel,0,sizeof(int),&argc);                           if(e)exit(e);
    e=clEnqueueTask(queue,kernel,0,0,0);                                    if(e)exit(e);
    //realistically, you'd also need some buffer operations around here to do useful work
}
于 2017-08-11T18:12:08.487 回答
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如果没有其他方法有效 - 特别是，如果在您的运行时平台上最终不支持卸载共享库，您可以通过艰难的方式做到这一点。

1) 使用 system() 或其他任何东西来执行 gcc 或 make 或其他任何东西来构建代码

2）要么将其链接为平面二进制文件，要么自己解析链接器在您的平台上输出的任何格式（elf？）

3）通过 mmap()'ing 一个可执行文件或使用设置的执行位执行匿名 mmap 并在那里复制/解压缩您的代码（并非所有平台都关心该位，但假设您有一个）

4）刷新任何数据和指令缓存（因为通常不能保证两者之间的一致性）

5）通过函数指针或其他方式调用它

当然还有另一种选择 - 根据您需要的交互级别，您可以构建一个单独的程序并启动它并等待结果，或者分叉并启动它并通过管道或套接字与其通信。如果这能满足您的需求，那就不会那么棘手了。

于 2012-05-12T15:17:19.660 回答