LD_PRELOAD solo funciona para malloc, no es gratuito

Estoy tratando de interponer malloc / free / calloc / realloc, etc. con algunos intercaladores a través de LD_PRELOAD. En mi pequeña prueba, solomalloc parece estar interpuesto, aunquefree se detecta (ver salida).

Esperaría que la salida contenga una línea "NANO: free (x)", pero falta esta línea.

Dad

// compile with: gcc test.cc
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

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

    void* p = malloc(123);
    printf("HOST p=%p\n", p);
    free(p);
}

// compile with:  g++ -O2 -Wall -fPIC -ldl -o libnano.so -shared main.cc
#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

typedef void *(*MallocFunc)(size_t size);
typedef void (*FreeFunc)(void*);

// Original functions
static MallocFunc real_malloc = NULL;
static FreeFunc real_free = NULL;

static void __nano_init(void) {
    // Override original functions
    real_malloc = (MallocFunc)dlsym(RTLD_NEXT, "malloc");
    if (NULL == real_malloc) {
        fprintf(stderr, "Error in `dlsym`: %s\n", dlerror());
    } else {
        fprintf(stderr, "NANO: malloc() replaced @%p\n", real_malloc);
    }

    real_free = (FreeFunc)dlsym(RTLD_NEXT, "free");
    if (NULL == real_free) {
       fprintf(stderr, "Error in `dlsym`: %s\n", dlerror());
    } else {
        fprintf(stderr, "NANO: free() replaced @%p\n", real_free);
    }
}

// replacement functions
void *malloc(size_t size) {
    if(real_malloc==NULL) __nano_init();

    void *p = NULL;
    fprintf(stderr, "NANO: malloc(%lu) = ", size);
    p = real_malloc(size);
    fprintf(stderr, "%p\n", p);

    return p;
}

void free(void* ptr) {
    if(real_free==NULL) __nano_init();

    fprintf(stderr, "NANO: free(%p)\n", ptr);
    real_free(ptr);

    return;
}

La salida real es:

% ./a.out
NANO: malloc() replaced @0x3b36274dc0
NANO: free() replaced @0x3b36272870
NANO: malloc(123) = 0x601010
HOST p=0x601010

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