dlopen()した共有ライブラリ内の関数呼び出しをltraceする

TLDR

x86_64での話。他のアーキテクチャでは未確認。

ltraceコマンドを使うと、共有ライブラリ内の関数に対する呼び出しをトレースできる。しかし単に ltrace a.out としただけでは、-lhogeのようにビルド時に指定したライブラリ内の関数呼び出しはトレースされるものの、dlopen()したライブラリ内の関数の呼び出しはトレースされない。そのためには ltrace -x hoge a.out のように関数名を指定する必要がある。

例

hoge.c

// gcc -W -Wall -fPIC -shared hoge.c -o libhoge.so
int hoge(int a, int b)
{
    return 10 + a * b;
}

main.c

// gcc -W -Wall -ldl main.c -o a.out
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dlfcn.h>

int main()
{
    void* lib = dlopen("./libhoge.so", RTLD_LAZY);
    if (lib == NULL) {
        printf("%s\n", dlerror());
        exit(1);
    }

    int (*f)(int, int);
    f = (int (*)(int, int))dlsym(lib, "hoge");
    int x = f(5, 9);
    printf("x = %d\n", x);

    dlclose(lib);
    return 0;
}

ltrace a.outを実行

hoge()の呼び出しが表示されていない。

$ ltrace ./a.out
dlopen("./libhoge.so", 1)                                                                 = 0x55cd42d67280
dlsym(0x55cd42d67280, "hoge")                                                             = 0x7f0bc72cc5aa
printf("x = %d\n", 55x = 55
)                                                                    = 7
dlclose(0x55cd42d67280)                                                                   = 0
+++ exited (status 0) +++

ltrace -x hoge a.outを実行

[e-mail](5, 9, 1, 0)という行が表示されている。

$ ltrace -x hoge ./a.out
dlopen("./libhoge.so", 1)                                                                 = 0x564a38c5d280
dlsym(0x564a38c5d280, "hoge")                                                             = 0x7f8ffa51b5aa
[e-mail](5, 9, 1, 0)                                                               = 55
printf("x = %d\n", 55x = 55
)                                                                    = 7
dlclose(0x564a38c5d280)                                                                   = 0
+++ exited (status 0) +++

解説

ltraceのdlopen()対応は2009年頃に実装されたらしい。
https://bugs.debian.org/cgi-bin/bugreport.cgi?bug=537781
元となったパッチとその解説がこちらのページにある。
http://timetobleed.com/extending-ltrace-to-make-your-rubypythonperlphp-apps-faster/