c++ - 共享库 RPATH 和二进制 RPATH 优先级

Question

如果共享库链接到二进制文件，并且共享库还依赖于其他库，那么共享库的 RPATH 和二进制文件的 RPATH 的优先级(链接器搜索顺序)是什么？二进制文件的 RPATH 能否覆盖共享库中的 RPATH？而我在共享库RPATH中设置的$ORIGIN指的是lib位置还是二进制位置？
提前致谢。

Answer 1

根据我的观察，如果有一个应用程序 main 动态加载库 first.so，后者又动态加载库 second.so ，并且 main 和 first.so 都包含 RPATH，那么动态链接器将首先使用 搜索 second.so first.so 的 RPATH，将 $ORIGIN 解析为 first.so 的目录，只有当它失败时，链接器才会继续到 main的 RPATH 现在将 $ORIGIN 解析为 main 的目录。

这与 dynamic linker doc (look for Rpath token expansion) 不矛盾:

$ORIGIN (or equivalently ${ORIGIN}): This expands to the directory containing the program or shared object. ...

为了检查这一点，我创建了一个测试应用程序和两个库:分别是main、liba 和libb。 main 链接到 liba，liba 链接到 libb:

main -> liba.so -> libb.so

构建的二进制文件是这样定位的:

/cwd/main
/cwd/lib/liba.so
/cwd/lib/libb.so

main 和 liba 都是使用 --rpath=\$ORIGIN/lib 链接器标志构建的:

~$ readelf -a /cwd/main | grep ORIGIN
 0x000000000000000f (RPATH)              Library rpath: [$ORIGIN/lib]
~$ readelf -a /cwd/lib/liba.so | grep ORIGIN
 0x000000000000000f (RPATH)              Library rpath: [$ORIGIN/lib]

在 LD_DEBUG environment variable 的帮助下我检查了动态链接器如何处理 RPATH:

~$ LD_DEBUG=libs /cwd/main
:     find library=liba.so [0]; searching
:      search path=/cwd/lib/tls/x86_64:/cwd/lib/tls:/cwd/lib/x86_64:/cwd/lib              (RPATH from file /cwd/main)
:       trying file=/cwd/lib/tls/x86_64/liba.so
:       trying file=/cwd/lib/tls/liba.so
:       trying file=/cwd/lib/x86_64/liba.so
:       trying file=/cwd/lib/liba.so
94313:
:     find library=libc.so.6 [0]; searching
:      search path=/cwd/lib                (RPATH from file /cwd/main)
:       trying file=/cwd/lib/libc.so.6
:      search cache=/etc/ld.so.cache
:       trying file=/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
94313:
:     find library=libb.so [0]; searching
:      search path=/cwd/lib/lib/tls/x86_64:/cwd/lib/lib/tls:/cwd/lib/lib/x86_64:/cwd/lib/lib              (RPATH from file /cwd/lib/liba.so)
:       trying file=/cwd/lib/lib/tls/x86_64/libb.so
:       trying file=/cwd/lib/lib/tls/libb.so
:       trying file=/cwd/lib/lib/x86_64/libb.so
:       trying file=/cwd/lib/lib/libb.so
:      search path=/cwd/lib                (RPATH from file /cwd/main)
:       trying file=/cwd/lib/libb.so

从中我们可以看出，链接器首先遇到需要加载 liba.so 并使用 main 二进制文件的 RPATH 来解决这个问题。然后它遇到需要加载libb.so，它首先使用liba.so库的RPATH来解决这个问题。但是由于 RPATH 是 $ORIGIN/lib 并且 libb.so 与 liba.so 在同一目录中，链接器无法找到 libb.so 使用 liba.so 的 RPATH。之后它返回到 main 的 RPATH 并且仅使用后者它成功找到 libb.so。

测试环境:Linux ubuntu 4.15.0-34-generic#37~16.04.1-Ubuntu (64-bit),/lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.23.so.