为什么 GNU ld 在链接可执行文件和共享对象时以不同的方式解析符号

Why does GNU ld resolve symbols differently when linking executables vs shared objects?

本文关键字：方式解 符号 对象 ld GNU 链接 可执行文件 共享 为什么      更新时间：2023-10-16

我有一段琐碎的C++代码，看起来像这样：

#include <boost/timer/timer.hpp>
int main(void) {
    boost::timer::auto_cpu_timer t;
    return 0;
}

我尝试编译并链接它(使用 gcc 4.8.1 和 GNU ld 2.23.52.20130828(，如下所示：

$ g++ -o test test.cc -lboost_timer
/usr/bin/ld: /tmp/cc2jP1jv.o: undefined reference to symbol '_ZN5boost6system15system_categoryEv'
/usr/lib/libboost_system.so.1.54.0: error adding symbols: DSO missing from command line
collect2: error: ld returned 1 exit status

一种解决方案是在命令行上明确提及-lboost_system，这行得通。但是，我也可以这样做：

$ g++ -Wl,--copy-dt-needed-entries -o test test.cc -lboost_timer

根据 ld 文档"命令行上提到的 --copy-dt-need-entries 动态库将被递归搜索，跟随它们的DT_NEEDED标签到其他库，以便解析输出二进制文件所需的符号"，所以这一切都是有道理的：ld 从boost_timer中发现它还需要链接到boost_system以解析所有符号。

但是，我意识到这也有效：

$ g++ -fPIC -shared -o test test.cc -lboost_timer

显然，我现在已经生成了一个共享对象而不是可执行文件。显然，ld 能够弄清楚它需要将共享对象与boost_system链接：

$ ldd test | grep boost_system
        libboost_system.so.1.54.0 => /usr/lib/libboost_system.so.1.54.0 (0x00007f385246e000)

所以我的问题是：为什么在构建共享对象和可执行文件时符号解析不同？ld 如何在没有我指定--copy-dt-needed-entries的情况下确定我的共享对象应该与boost_system链接？

我认为，我的问题的直接答案是在 ld 的--[no-]allow-shlib-undefined选项中。从手册页：

默认行为是报告任何未定义符号的错误 在共享库中引用(如果链接器用于创建( 可执行文件，但如果链接器用于创建 共享库。

因此，当我使用 -shared 构建时，boost_system 中的符号是未定义的，但 ld 的默认行为是不关心。可以告诉它关心：

$ g++ -fPIC -shared -Wl,--no-allow-shlib-undefined -o test test.cc -lboost_timer
/usr/bin/ld: /tmp/cc6j1de3.o: undefined reference to symbol '_ZN5boost6system15system_categoryEv'
/usr/lib/libboost_system.so.1.54.0: error adding symbols: DSO missing from command line
collect2: error: ld returned 1 exit status

同样，我们可以告诉它在构建可执行文件时不要关心：

$ g++ -Wl,--allow-shlib-undefined -o test test.cc -lboost_timer
/tmp/ccUHoCIU.o: In function `__static_initialization_and_destruction_0(int, int)':
test.cc:(.text+0x7a): undefined reference to `boost::system::generic_category()'
test.cc:(.text+0x86): undefined reference to `boost::system::generic_category()'
test.cc:(.text+0x92): undefined reference to `boost::system::system_category()'
collect2: error: ld returned 1 exit status

但是创建二进制文件失败，无法定义这些符号。

谢谢@CharlesBailey为我指出正确的方向！

collect2 命令中可能存在相关的差异。在 https://i.stack.imgur.com/VrfGw.jpg 中比较不同的命令。右边创建共享库(-fPic -shared(，左边是普通编译。

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