c++ - 使用 gcc 构建共享库

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8年前关闭。




解决了。请参阅下面的更正(标记为 FIXED)。

我在使用 gcc 创建共享库时遇到问题。

我创建了一个小示例项目，它密切反射(reflect)了我正在处理的实际项目的结构。我已将其作为 tar.gz 存档提供:

http://209.59.216.197/libtest.tar.gz

修复:我在此处提供了修复版本:
http://209.59.216.197/libtest_fixed.tar.gz

在此示例项目中，我有一个应用程序 (app)，它在运行时加载我编写的共享库 (libshared.so) 并调用共享库定义的函数:function_inside_shared_lib()。

反过来，这个共享库使用在静态库 (libstatic.a) 中定义的函数:function_inside_static_lib()。

问题是当我构建共享库时，符号“function_inside_shared_lib”没有被导出。我使用“nm”检查了共享库，但该符号不存在。我想知道我用来创建共享库的命令是否正确:

g++ -g -ggdb -fPIC -rdynamic -I ../static -c shared.cpp -o shared.o
g++ -g -ggdb -fPIC -rdynamic -shared -L ../static -lstatic -o libshared.so

修正:正确的命令是:

g++ -g -ggdb -fPIC -rdynamic -I../static -c shared.cpp -o shared.o
g++ -g -ggdb -fPIC -rdynamic -shared -L../static -o libshared.so shared.o -lstatic

我在使用和不使用 -rdynamic 以及使用和不使用 -fPIC 的情况下尝试了这些命令。结果总是一样的。

我正在使用带有 g++ 4.4.3 版的 Ubuntu 10.04(64 位)。

完整的示例项目如下。 (或者您可以使用我帖子顶部的链接下载文件)。

serg@rodent:~/libtest$ ls
app shared static

以下是三个组成部分:

组件 1:定义一个名为 function_inside_static_lib() 的函数的静态库 .

这包括以下内容:

serg@rodent:~/libtest$ cd static/  
serg@rodent:~/libtest/static$ ls  
static.cpp  static.h

静态.h

// Header file for the static library

int function_inside_static_lib(int arg1, int arg2);

static.cpp

// Source file for the static library

#include <iostream>
using namespace std;

#include "static.h"

int function_inside_static_lib(int arg1, int arg2)
{
    cout << "In function_inside_static_lib()" << endl;

    // Return the sum
    int result = arg1 + arg2;
    return result;
}

组件2:使用静态库并定义新函数的共享库。

serg@rodent:~/libtest$ cd shared
serg@rodent:~/libtest/shared$ ls
shared.cpp

shared.cpp

// The shared library only has one source file.

// The shared library uses the static one.
#include "static.h"

#include <iostream>
using namespace std;

int function_inside_shared_lib(int arg1, int arg2)
{
    cout << "In function_inside_shared_lib()" << endl;

    cout << "Calling function_inside_static_lib()" << endl;
    int result = function_inside_static_lib(arg1, arg2);

    return result;
}

组件 3:使用共享库的应用程序。

serg@rodent:~/libtest$ cd app
serg@rodent:~/libtest/app$ ls
app.cpp

app.cpp

修正:因为 C++ 符号被破坏，要搜索的正确函数名称是 _Z26function_inside_static_libii而不是 function_inside_static_lib

// The application loads the shared library at runtime.

#include <dlfcn.h>
#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char **argv)
{
    void *handle;
    int (*function_inside_shared_lib)(int, int);
    char *error;

    int arg1 = 3;
    int arg2 = 7;

    cout << "app: loading the shared library." << endl;
    handle = dlopen ("libshared.so", RTLD_LAZY);
    if (!handle) {
        cout << "Error: Failed to open shared library." << endl;
        cout << dlerror() << endl;
        return -1;
    }

    cout << "app: Looking for function_inside_shared_lib" << endl;

    // The next line is now FIXED:
    function_inside_shared_lib = (int (*)(int, int))dlsym(handle, "_Z26function_inside_static_libii");

    if ((error = dlerror()) != NULL)  {
        cout << "Error: Could not find the function." << endl;
        cout << error << endl;
        return -1;
    }

    cout << "app: Calling function_inside_shared_lib(" << arg1 << ", " << arg2 << ")" << endl;
    int result = (*function_inside_shared_lib)(arg1, arg2);

    cout << "app: The result is " << result << endl;

    dlclose(handle);
    return 0;
}

这是我用来构建所有这些组件的命令。请注意，我希望调试符号在最终生成的应用程序中可用。理想情况下，我希望能够在应用程序内部进行回溯并查看来自共享库和静态库的符号。

1:构建静态库。我觉得这一步没问题:

serg@rodent:~/libtest/static$ g++ -g -ggdb -c static.cpp -o static.o # See the FIXED version just below
serg@rodent:~/libtest/static$ ar rcs libstatic.a static.o
serg@rodent:~/libtest/static$ ls
libstatic.a static.cpp static.h static.o

修正:上面的第一个命令也必须包含 -fPIC。正确的命令是

g++ -g -ggdb -fPIC -c static.cpp -o static.o

2:构建共享库。我很确定这是我出错的地方。

serg@rodent:~/libtest/shared$ g++ -g -ggdb -fPIC -rdynamic -I ../static -c shared.cpp -o shared.o
serg@rodent:~/libtest/shared$ g++ -g -ggdb -fPIC -rdynamic -shared -L ../static -lstatic -o libshared.so # See just below for FIXED version serg@rodent:~/libtest/shared$ ls
libshared.so shared.cpp shared.o

修正:上面的第二个命令应该是:

g++ -g -ggdb -fPIC -rdynamic -shared -L../static -o libshared.so shared.o -lstatic

此时，如果我运行 nm 来检查 libshared.so 中的符号，即使使用 nm 的 -a 和 -D 选项，我也不会在任何地方看到 function_inside_shared_lib()。 (但是，我确实在 shared.o 中看到了它)。

编辑:通过上面的修复，符号显示为 _Z26function_inside_shared_libii .

3:构建应用程序:

首先，将共享库复制到app文件夹中:

serg@rodent:~/libtest$ cp shared/libshared.so app/
serg@rodent:~/libtest$ cd app
serg@rodent:~/libtest/app$ ls
app.cpp libshared.so

现在编译:

serg@rodent:~/libtest/app$ g++ -g -ggdb -ldl -L. -lshared app.cpp -o app
serg@rodent:~/libtest/app$ ls
app app.cpp libshared.so

如果我尝试运行:

serg@rodent:~/libtest/app$ ./app
app: loading the shared library.
app: Looking for function_inside_shared_lib
Error: Could not find the function.
/home/serg/libtest/app/libshared.so: undefined symbol: function_inside_shared_lib

这是有道理的，因为我也看不到使用 nm 的 function_inside_shared_lib() ，这意味着我可能在步骤 2 中错误地构建了共享库。

如何在第二步中修复我的命令，以便正确导出 function_inside_shared_lib？

如果您注意到我在做任何奇怪的事情，请随时给我任何其他建议。我还是个初学者。

Answer 1

这里有几个错误:

libshared.so 为空

您的 Makefile 实际上并没有在 shared.o 中链接，它只是创建了一个空的共享库。
改变

g++ -g -ggdb -fPIC -rdynamic -shared -Lstatic -lstatic -o shared/libshared.so 

到

g++ -g -ggdb -fPIC -rdynamic -shared -Lstatic -o shared/libshared.so shared/shared.o -lstatic

-lstatic 必须在 shared/shared.o 之后，因为您必须按其依赖项的相反顺序指定静态库。

共享库中的所有目标文件都需要 -fPIC

您创建一个链接到静态库的共享库。该静态库还必须使用 -fPIC 进行编译，否则您将创建一个共享库，其中某些部分无法重定位。改变

g++ -g -ggdb -c static/static.cpp -o static/static.o

到

g++ -fPIC -g -ggdb -c static/static.cpp -o static/static.o

C++ 符号被破坏

当您从 C++ 代码创建共享库时，函数名称和类似内容会得到 mangeled
这意味着没有与您尝试动态加载的字符串“function_inside_static_lib”匹配的函数名称。在静态库上运行 nm，你会看到它实际上被命名为 "_Z26function_inside_static_libii"。您可以运行 nm -C 来漂亮地打印 C++ 名称。

这意味着您在 app.cpp 中的代码必须是:

 function_inside_shared_lib = (int (*)(int, int))dlsym(handle, "_Z26function_inside_static_libii");

如果您想从共享库中动态 (dlopen) 获取某些内容，这就是通常更喜欢使用 C 而不是 C++ 从共享对象导出函数的原因之一。过去，C++ 名称修改因编译器而异，尽管现在他们似乎都同意了一个不会改变的标准。使用 C 更简单，共享库中的符号将与您在源代码中提供的相同。