转自: http://www.cnblogs.com/OCaml/archive/2012/06/18/2554086.html#sec-1-1

折腾gcc/g++链接时.o文件及库的顺序问题

1 gcc/g++链接时.o文件以及库的顺序问题

 

1.1 写在前面

最近换了xubuntu12.4,把原来的项目co出来编译的时候报“undefined reference to”。猜测是gcc的版本问题,用-v跟踪一下,发现gcc-4.6默认开 启了ld的–as-needed选项。关闭该选项(–no-as-needed)后编译正常。深 入挖掘发现还是一个比较有意思的问题。

1.2 几个名词

  • gcc: 后面不特殊说明gcc代表gcc/g++。
  • 主程序块: 只包含main的binary,可执行程序。

1.3 技术铺垫

 

1.3.1 编译动态库时的符号解析

有符号解析不了的时候,gcc不会直接报错而是假设load的时候地址重定位修正。

1.3.2 linux下查看一个可执行文件或动态库依赖哪些动态库的办法

你有一个library或者是可执行文件,你可以这样查看他的依赖关系:

  • readelf -d
ocaml@ocaml:~$ readelf -d PyGalaxy.so 

Dynamic section at offset 0x7dd8 contains 26 entries:
Tag Type Name/Value
0x0000000000000001 (NEEDED) Shared library: [libGalaxyParser.so]
...
0x000000000000000c (INIT) 0x18e0
0x000000000000000d (FINI) 0x6398
  • ldd工具,如下:
ocaml@ocaml:~$ ldd PyGalaxy.so
linux-vdso.so.1 => (0x00007fffc8ad3000)
libGalaxyParser.so => /home/ocaml/lib/libGalaxyParser.so (0x00007f1736e6d000)
...

1.3.3 load 动态库过程

基本的说就是符号重定位,然后合并到全局符号表。

1.4 gcc/g++链接时对库的顺序要求

先看看gcc手册对-L和-l的描述

-Ldir
Add directory dir to the list of directories to be searched for -l. -llibrary
-l library
Search the library named library when linking. (The second
alternative with the library as a separate argument is only for POSIX
compliance and is not recommended.) It makes a difference where in the command you write this option;
the linker searches and processes libraries and object files in
the order they are specified. Thus, `foo.o -lz bar.o' searches
library `z' after file foo.o but before bar.o. If bar.o refers to
functions in `z', those functions may not be loaded. The linker searches a standard list of directories for the
library, which is actually a file named liblibrary.a. The linker
then uses this file as if it had been specified precisely by name. The directories searched include several standard system
directories plus any that you specify with -L. Normally the files found this way are library files—archive files
whose members are object files. The linker handles an archive file
by scanning through it for members which define symbols that have
so far been referenced but not defined. But if the file that is
found is an ordinary object file, it is linked in the usual
fashion. The only difference between using an -l option and
specifying a file name is that -l surrounds library with `lib' and
`.a' and searches several directories.

基本的意思就是从左向右查找,如果是链接成动态库会稍微不同一点。

1.4.1 对于library的查找

查找需要连接的符号名是从前向后找,根据-L指定的路径顺序查找;不同 目录下的同名的库,只取第一个(从左向右),后面同名库被忽略;

1.4.2 对于符号的查找

从左向右查找,如果是主程序块和静态库,不能定位地址就报错: ‘undefined reference to: xxx’如果是链接成动态库,则假设该符号在load 的时候地址重定位。如果找不到对应的动态库,则会在load的时候报:“undefined symbol: xxx“这样的错误。

1.5 –as-needed对链接动态库的影响

先看看与动态库链接相关的几个选项的man说明:

--as-needed
--no-as-needed
This option affects ELF DT_NEEDED tags for dynamic libraries mentioned on the command line after the --as-needed
option. Normally the linker will add a DT_NEEDED tag for each dynamic library mentioned on the command line,
regardless of whether the library is actually needed or not. --as-needed causes a DT_NEEDED tag to only be emitted for
a library that satisfies an undefined symbol reference from a regular object file or, if the library is not found in
the DT_NEEDED lists of other libraries linked up to that point, an undefined symbol reference from another dynamic
library. --no-as-needed restores the default behaviour. --add-needed
--no-add-needed
These two options have been deprecated because of the similarity of their names to the --as-needed and --no-as-needed
options. They have been replaced by --copy-dt-needed-entries and --no-copy-dt-needed-entries. --copy-dt-needed-entries
--no-copy-dt-needed-entries
This option affects the treatment of dynamic libraries referred to by DT_NEEDED tags inside ELF dynamic libraries
mentioned on the command line. Normally the linker won't add a DT_NEEDED tag to the output binary for each library
mentioned in a DT_NEEDED tag in an input dynamic library. With --copy-dt-needed-entries specified on the command line
however any dynamic libraries that follow it will have their DT_NEEDED entries added. The default behaviour can be
restored with --no-copy-dt-needed-entries. This option also has an effect on the resolution of symbols in dynamic libraries. With --copy-dt-needed-entries
dynamic libraries mentioned on the command line will be recursively searched, following their DT_NEEDED tags to other
libraries, in order to resolve symbols required by the output binary. With the default setting however the searching
of dynamic libraries that follow it will stop with the dynamic library itself. No DT_NEEDED links will be traversed to
resolve symbols.

再看看ld的帮助

--add-needed                Set DT_NEEDED tags for DT_NEEDED entries in   following dynamic libs
--no-add-needed Do not set DT_NEEDED tags for DT_NEEDED entries in following dynamic libs --as-needed Only set DT_NEEDED for following dynamic libs if used
--no-as-needed Always set DT_NEEDED for following dynamic libs

关键的看–as-needed,意思是说:只给用到的动态库设置DT_NEEDED。比如:

g++ -shared  PyGalaxy.o -lGalaxyParser -lxxx  -lrt  -o PyGalaxy.so

像这样链接一个PyGalaxy.so的时候,假设PyGalaxy.so里面用到了libGalaxyParser.so但是没 有用到libxxx.so。查看依赖关系如下:

ocaml@ocaml:~$ readelf -d PyGalaxy.so 

Dynamic section at offset 0x7dd8 contains 26 entries:
Tag Type Name/Value
0x0000000000000001 (NEEDED) Shared library: [libGalaxyParser.so]
0x0000000000000001 (NEEDED) Shared library: [libxxx.so]
...

当开启–as-needed的时候,像

g++ -shared  -Wl,--as-needed PyGalaxy.o -lGalaxyParser -lxxx  -lrt  -o PyGalaxy.so

这样链接PyGalaxy.so的时候,查看依赖关系如下:

ocaml@ocaml:~$ readelf -d PyGalaxy.so 

Dynamic section at offset 0x7dd8 contains 26 entries:
Tag Type Name/Value
0x0000000000000001 (NEEDED) Shared library: [libGalaxyParser.so]
...

–as-needed就是忽略链接时没有用到的动态库,只将用到的动态库set NEEDED。

开启–as-needed的一些常见的问题:

1.5.1 链接主程序模块或者是静态库的时的‘undefined reference to: xxx’

g++ -Wl,--as-needed -lGalaxyRT -lc -lm -ldl -lpthread   -L/home/ocaml/lib/  -lrt -o mutex mutex.o

假设mutex依赖libGalaxyRT.so中的东西。想想,因为gcc对库的顺序要求 和–as-needed(因为libGalaxyRT.so在mutex.o的左边,所以gcc认为没有 用到它,–as-needed将其忽略),ld忽略libGalaxyRT.so,定位mutex.o的 符号的时候当然会找不到符号的定义!所以‘undefined reference to’这个 错误是正常地!

正确的链接方式是:

g++ -Wl,--as-needed mutex.o -lGalaxyRT -lc -lm -ldl -lpthread   -L/home/ocaml/lib/  -lrt -o mutex

1.5.2 编译动态库(shared library)的时候会导致一个比较隐晦的错误

编译出来的动态库的时候没有问题,但是加载的时候有“undefined symbol: xxx”这样的错误。假如像这也链接PyGalaxy.so

g++ -shared  -Wl,--as-needed -lGalaxyParser -lc -lm -ldl -lpthread   -L/home/ocaml/lib/  -lrt  -o PyGalaxy.so PyGalaxy.o

load PyGalaxy.so的时候会有上面的运行时错误!

简单分析原因:因为libGalaxyParser.so在mutex.o的左边,所以gcc认为没 有用到它,–as-needed将其忽略。但是前面说的动态库符号解析的特点导 致ld认为某些符号是加载的时候才去地址重定位的。但是 libGalaxyParser.so已经被忽略了。所以就算你写上了依赖的库,load的时 候也会找不到符号。但是为什么没有-Wl–as-needed的时候是正确的呢?没 有的话,ld会set NEEDED libGalaxyParser.so(用前面提到的查看动态库 依赖关系的办法可以验证)。load的时候还是可以找到符号的,所以正确。

正确的链接方式是:

g++ -shared  -Wl,--as-needed PyGalaxy.o -lGalaxyParser -lc -lm -ldl -lpthread   -L/home/ocaml/lib/  -lrt  -o PyGalaxy.so

1.6 对链接顺序导致问题的解决方案

 

1.6.1 在项目开发过层中尽量让lib是垂直关系,避免循环依赖;越是底层的库,越是往后面写!

例如:

g++ ...  obj($?) -l(上层逻辑lib) -l(中间封装lib) -l(基础lib) -l(系统lib)  -o $@

这样写可以避免很多问题,这个是在搭建项目的构建环境的过程中需要考虑 清楚地,在编译和链接上浪费太多的生命不值得!

1.6.2 通过-(和-)强制repeat

-(和-),它能够强制"The specified archives are searched repeatedly", 这就是我们要找的啦。比如:

g++ -shared  -Wl,--as-needed PyGalaxy.o Xlinker "-("-lGalaxyParser -lxxx  -lrt"-)"  -o PyGalaxy.so

简单解释一下,Xlinker是将后面的一个参数传给ld(这里就是 "-("-lGalaxyParser -lxxx -lrt"-)"),然后-(和-)强制repeat当然就 可以找到了。但是这样的repeat需要浪费一些时间。

Date: 2012-05-24T18:29+0800

Author: Luo.ZhiHui

Org version 7.8.09 with Emacs version 23

折腾gcc/g++链接时.o文件及库的顺序问题(转)的更多相关文章

  1. 折腾gcc/g++链接时.o文件及库的顺序问题

    gcc/g++链接时.o文件以及库的顺序问题 1 写在前面 最近换了xubuntu12.4,把原来的项目co出来编译的时候报"undefined reference to".猜测是 ...

  2. gcc/g++链接时.o文件及库的顺序问题

    折腾gcc/g++链接时.o文件及库的顺序问题 链接静态库的顺序问题 GCC 编译使用动态链接库和静态链接库--及先后顺序----及环境变量设置总结

  3. [skill][c][ld][gcc] 明确指定gcc在链接时明确使用静态库

    通常,我们这样链接: gcc -o a.out -L/usr/lib/ -ltest a.o 这样它会链接动态库 libtest.so,  可是有时候我们想在静态库与动态库同时存在时,优先使用静态库. ...

  4. Linux gcc/g++链接编译顺序详解

    gcc/g++链接时对库的顺序要求 -Ldir Add directory dir to the list of directories to be searched for -l. -llibrar ...

  5. gcc编译时头文件和库文件搜索路径

    特殊情况:用户自定义的头文件使用#include"mylib"时,gcc编译器会从当前目录查找头文件 一.头文件 gcc 在编译时寻找所需要的头文件 :    ※搜寻会从-I开始( ...

  6. gcc/g++ 编译时出现:“对’xxxx’未定义的引用,collect2: error: ld returned 1 exit status” 的错误

    出现的问题: 在使用 make 编译实现一个程序时,出现了下面的错误.查看程序源文件所在的目录时发现程序已经完成了编译,并生成了 list_repo.o 的文件,说明是在程序链接生成可执行文件时发生了 ...

  7. gcc/g++ 链接库的编译与链接

    GCC编译步骤 gcc -E t1.c -o t1.i 预处理 gcc -S t1.i -o t1.s 转成汇编语言 gcc -c t1.s -o t1.o 转成机器码 gcc t1.o -o t1. ...

  8. linux gcc 编译时头文件和库文件搜索路径

    一.头文件    gcc 在编译时寻找所需要的头文件 :    ※搜寻会从-I开始    ※然后找gcc的环境变量 C_INCLUDE_PATH,CPLUS_INCLUDE_PATH,OBJC_INC ...

  9. 利用gcc编译链接时出现 ‘undefined reference to `std::ios_base::Init::Init()’ 解决

    一般编译链接c++程序最好使用g++,若有如上的报错信息,需要在gcc后加上 -lstdc++ eg: gcc test.c -lstdc++ gcc和g++都是GNU的一个编译器. g++:后缀.c ...

随机推荐

  1. python笔记5-python2写csv文件中文乱码问题

    前言 python2最大的坑在于中文编码问题,遇到中文报错首先加u,再各种encode.decode. 当list.tuple.dict里面有中文时,打印出来的是Unicode编码,这个是无解的. 对 ...

  2. mac 安装 composer

    使用 curl 指令下载: curl -sS https://getcomposer.org/installer | php 或是沒有安裝 curl ,也可以用 php 指令下载: php -r &q ...

  3. 【转载】Java 的开发效率究竟比 C++ 高在哪里?

    哈哈哈,太好笑了 https://www.zhihu.com/people/ze.ran ze ran编程话题优秀回答者 less is more 人赞同 C++是面向内存编程,Java是面向数据结构 ...

  4. 【Todo】Boost安装与学习

    现在这里找下载包 http://sourceforge.net/projects/boost 我找的是 1_62_0 下面是从公司wiki上找到的一个说明. boost & thrift安装步 ...

  5. DESede对称加密算法工具类

    利用Cipher的核心功能,自己封装了一个加密解密的工具类,可以直接使用.在使用之前需要先下载commons-codec-1.9.jar,并导入项目. 工具类如下: package com.pcict ...

  6. Axure 简单原型设计

    简介 Axure RP是一个专业的快速原型设计工具.Axure(发音:Ack-sure),代表美国Axure公司:RP则是Rapid Prototyping(快速原型)的缩写. Axure RP是美国 ...

  7. Window下使用Xshell连接VirtualBox中CentOS SSH最佳实践

    网上已经有非常多讲怎样连接VMware的文章.可是针对一些可能遇到的细节没有讲全. 这里会有一个非常 实际的样例,附带全部软件的链接,保证成功. 最佳实践什么的都是骗人的. 1.安装VirtualBo ...

  8. Springboot配置文件加载顺序

    使用Springboot开发的时候遇到了配置的问题,外部config里的配置文件本来没有配置https怎么启动还是https呢,原来开发中测试https在classpath路径的配置文件添加https ...

  9. vue - v-text 和 v-html

    1.官方有了{{data}}绑定数据了,为啥还要v-text 因为网络问题,可以我们会卡到看“{{}}”,很尴尬吧!!! => 因此推荐用v-text 2. v-html是啥? 能吃吗 , v- ...

  10. url 传值

    js获取url参数值: index.htm?参数1=数值1&参数2=数值2&参数3=数据3&参数4=数值4&...... 静态html文件js读取url参数 根据获取h ...