c++ - libgcc_s.so 在同一进程中静态和动态链接是否正常？

Question

我的应用引入了许多共享库。有些是用 C++ 编写的，它会引入 libstdc++.so，而后者会引入 libgcc_s.so。还有一些是用纯 C 语言编写的，并与 -static-libgcc 链接。

所以现在我有一些 libgcc 静态链接在多个共享库中，而 libstdc++ 在运行时动态加载其他 libgcc。

Q1:这个设置会给我带来什么麻烦吗？ libgcc 是否具有会使这种混合链接出现问题的内部状态，或者它只是内联函数？

问题 2:为了让我的应用程序在旧版 Linux 上运行，我应该发布 libstdc++.so 和 libgcc_s.so 并在主 exe 上使用 rpath 来加载它。这是正确的做法吗？

Answer 1

Would this setup give me any trouble? Does libgcc have internal state that would make this mixed linkage problematic, or is it just inlined functions?

绝对是的。我刚刚花了大约一个星期的全天调试时间来找出导致我的程序在 Windows/MinGW 上调用 std::call_once 时崩溃的原因。这是一个简化的测试用例:

mybin.cpp:

#include <pthread.h>
#include <mutex>
#include <iostream>

extern "C" int* getVar();

void print()
{
    std::cout << "Hello, var=" << *getVar() << "\n";
}

int main()
{
    pthread_key_t key;
    // Create first key, which will occupy the zero value, so that
    // __emutls_get_address will get a nonzero one when initializing emutls_key
    // (otherwise due to some C+pthread symmetries we'll not get the crash).
    pthread_key_create(&key, nullptr);

    std::once_flag f;
    // Crash
    std::call_once(f, print);
}

mylib.c:

// Make gcc emit some calls to __emutls_get_address to import
// libgcc implementing this function
static __thread int someVar;
int* getVar(void)
{
    if(!someVar)
        someVar=5;
    return &someVar;
}

生成文件:

test: libmylib.dll mybin.o
    g++ mybin.o -o test -pthread -static-libgcc -L. -lmylib

libmylib.dll: mylib.c Makefile
    gcc -fPIC -shared mylib.c -o libmylib.dll

mybin.o: mybin.cpp Makefile
    g++ -c mybin.cpp -o mybin.o

这里的崩溃是由于以下原因造成的。 std::call_once 将被调用者的地址(此处为 print)写入线程局部指针 __once_call，其地址可通过调用 __emutls_get_address。此调用直接从 .exe 发生，因此它由 static libgcc 解析(请参阅上面的 Makefile)。接下来发生的是 libstdc++ 调用它的 __once_proxy，然后它试图通过 __emutls_get_address 找到 __once_call 的地址，它是从 dynamic libgcc，因为 libstdc++ 是动态库。

结果是 emutls_key 是 libgcc 的静态全局变量，每个 libgcc 拷贝被初始化两次(前提是预先调用了 pthread_key_create)，并且 __once_call 被写入一个 TLS 中的拷贝，并从另一个 TLS 中的拷贝中读取。随后尝试调用 __once_call 导致空指针取消引用。

以上只是我调试调查的结果，并非我故意制作的。你的经历可能更容易或更难。因此，总而言之，是，静态和动态链接 libgcc 绝对会造成麻烦。