怎么编译链接

jirigala 阅读:92 2022-12-27 15:29:36 评论:0

不知道大家平时编程过程中使用动态链接库的情况多不多,如果一个程序引用了无数个动态链接库,那就有可能引入符号冲突的问题,问题如下:

想象中

怎么编译链接

实际上

怎么编译链接

下面我们尝试解决它:

最开始介绍下g++基本命令参数:

g++ -c <file> 编译源文件,但是不进行链接 -o <file> 指定输出文件的名字 -s        strip,移除符号信息 -L <dir>  指令搜索链接库的路径 -l <lib>  指定要链接的链接库 -shared   产生动态目标文件

先来看一段代码:

#include <stdio.h>  void DoThing() { printf("work \n"); }

再定义一个简单的main.cc程序:

#include <stdio.h>  void DoThing();  int main() {     printf("start \n");     DoThing();     printf("finished \n");     return 0; }

编译这两个文件,并分别打包成静态库:

g++ -c work.cc -o work.o ar rc libwork.a work.o g++ -c main.cc -o main.o ar rc libmain.a main.o

现在将这两个静态库链接成一个可执行文件,注意链接器如果发现当前库中使用了没有被定义的符号,它只会向后查找,因此,最低级别没有其它依赖的库应该放在最右边,如果出现了符号冲突问题,链接器会使用最左边的符号。

如果这样进行链接:

$ g++ -s -L. -o main.exe -lwork -lmain ./libmain.a(main.o): In function `main': main.cc:(.text+0x11): undefined reference to `DoThing()' collect2: error: ld returned 1 exit status

链接失败,因为main库里的DoThing符号没有被定义,链接器向后查找,没有找到对应的符号定义,这里更改下链接库的顺序:

g++ -s -L. -o main.exe -lmain -lwork $ ./main.exe start work finished

链接成功。

现在写一个简单的容易产生符号冲突的文件conflict.cc:

#include <stdio.h>  void DoThing() { printf("conflict \n"); }

编译并打包成静态库:

g++ -c conflict.cc -o conflict.o ar rc libconflict.a conflict.o

如果按这样的顺序链接成一个可执行程序:

$ g++ -s -L. -o main.exe -lmain -lwork -lconflict $ ./main.exe start work finished

如果稍微更改一下链接的顺序:

$ g++ -s -L. -o main.exe -lmain -lconflict -lwork $ ./main.exe start conflict finished

这里发现顺序的不同导致了程序输出内容不同,究其原因就是那潜在的符号冲突。

现在再试试动态库,先介绍如何使用动态库:

$ rm libconflict.a $ g++ -shared conflict.o -o libconflict.so $ g++ -s -L. -o main.exe -lmain -lconflict $ LD_LIBRARY_PATH=. ./main.exe start conflict finished

现在再引用一个中间层在动态链接库中调用conflict的文件layer.cc

#include <stdio.h> void DoThing(); void DoLayer() {     printf("layer \n");     DoThing(); }

并把layer和conflict打包成一个动态链接库:

$ g++ -c layer.cc -o layer.o $ g++ -shared layer.o conflict.o -o libconflict.so

然后更新main.c程序,main里面调用layer,layer里调用conflict:

#include <stdio.h> void DoLayer(); int main() {     printf("start \n");     DoLayer();     printf("finished \n");     return 0; }

编译链接执行:

$ g++ -c main.cc -o main.o $ ar rc libmain.a main.o $ g++ -s -L. -o main.exe -lmain -lconflict $ LD_LIBRARY_PATH=. ./main.exe start layer conflict finished

正常输出,没啥问题,现在再把之前的work.cc也塞到main.cc中,观察下冲突:

#include <stdio.h> void DoThing(); void DoLayer(); int main() {     printf("start \n");     DoThing();     DoLayer();     printf("finished \n");     return 0; }

把work.o和main.o打包成一个库,之后和conflict链接成一个可执行程序,运行:

$ g++ -c main.cc -o main.o $ ar rc libmain.a main.o work.o $ g++ -s -L. -o main.exe -lmain -lconflict $ LD_LIBRARY_PATH=. ./main.exe start work layer work finished

这里输出了两个work,正常情况下第二个work应该输出conflict,怎么解决呢?可以考虑使用-fvisibility=hidden来隐藏内部的符号,链接库内部使用的符号把它隐藏掉,不让它被导出,外部也不会改变它的调用路径。

先使用nm看一下libconflict.so里面的符号:

$ nm -CD libconflict.so                  w _ITM_deregisterTMCloneTable                  w _ITM_registerTMCloneTable 000000000000065a T DoLayer() 0000000000000672 T DoThing() 0000000000201030 B __bss_start                  w __cxa_finalize                  w __gmon_start__ 0000000000201030 D _edata 0000000000201038 B _end 0000000000000688 T _fini 0000000000000528 T _init                  U puts

如果把符号隐藏掉,

$ g++ -fvisibility=hidden -c layer.cc -o layer.o $ g++ -fvisibility=hidden -c conflict.cc -o conflict.o $ g++ -shared layer.o conflict.o -o libconflict.so 再使用nm看一下libconflict.so里面的符号: $ nm -CD libconflict.so                  w _ITM_deregisterTMCloneTable                  w _ITM_registerTMCloneTable 0000000000201028 B __bss_start                  w __cxa_finalize                  w __gmon_start__ 0000000000201028 D _edata 0000000000201030 B _end 0000000000000618 T _fini 00000000000004c0 T _init                  U puts

这样的话main函数肯定不能调用DoLayer啦,因为DoLayer符号没有暴露出来:

$ g++ -s -L. -o main.exe -lmain -lconflict ./libmain.a(main.o): In function `main': main.cc:(.text+0x16): undefined reference to `DoLayer()' collect2: error: ld returned 1 exit statu

那怎么暴露出来特定符号呢,直接看代码,改动了layer.cc:

#include <stdio.h> void DoThing(); __attribute__ ((visibility ("default"))) void DoLayer() {     printf("layer \n");     DoThing(); }

再编译链接运行看看结果:

$ g++ -fvisibility=hidden -c layer.cxx -o layer.o $ g++ -shared layer.o conflict.o -o libconflict.so $ g++ -s -L. -o main.exe -lmain -lconflict $ LD_LIBRARY_PATH=. ./main.exe start work layer conflict finished

发现已经是我们期待的结果啦,符号冲突的问题因此被解决。

是不是感觉很麻烦,难道每个要暴露的符号都要加上__attribute__这种修饰吗,这里其实可以写一个export文件,告诉编译器要导出的所有符号有哪些。

export.txt  {  global: *DoLayer*;  local: *; }; g++ -Wl,--version-script=export.txt -s -shared layer.o conflict.o -o libconflict.so

但是这种方式只有在gcc中才可以被使用,我在clang中尝试使用但是失败啦,所以为了兼容性不建议使用这种方式,还是消停的使用__attribute__来解决符号冲突问题吧。


本文参考链接:https://www.yisu.com/zixun/461448.html
标签:java
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