C 如何防止加载静态库中的所有符号，以及为什么在链接静态库时将同一.o文件中的其他符号导出到测试中

假设有三个c文件，例如

a.c

包含函数

xx（）

，

yy（）

和

b.c

包含

nn（）

，

mm（）

和

c.c

包含

qq（）

，

rr（）

我用

a.o

、

b.o

和

c.o

制作了一个静态库

stat.a

。如果我将

stat.a

链接到调用

xx（）

的测试中，那么符号

yy（）

也会被导出：

nm test

既有符号

xx

也有符号

yy

我想知道为什么没有导出符号

qq

和

rr

是否有任何方法防止加载

xx

以外的任何其他符号

我想知道为什么qq和rr的符号不能导出

你必须将你的意图告知链接者

gcc-L./-o test test.c-Wl，--整个归档stat.a-Wl，--没有整个归档

是否有任何方法防止加载xx以外的任何其他符号

从

gcc-功能部分-c a.c

gcc-L./-o测试c-Wl，--gc章节统计a

---

下面是您的场景的一个实现：

a.c

#include <stdio.h>

void xx(void)
{
    puts(__func__);
}

void yy(void)
{
    puts(__func__);
}

#include <stdio.h>

void nn(void)
{
    puts(__func__);
}

void mm(void)
{
    puts(__func__);
}

#include <stdio.h>

void qq(void)
{
    puts(__func__);
}

void rr(void)
{
    puts(__func__);
}

extern void xx(void);

int main(void)
{
    xx();
    return 0;
}

将所有

*.c

文件编译为

*.o

文件：

$ gcc -Wall -c a.c b.c c.c test.c

制作一个静态库

stat.a

，包含

a.o

，

b.o

，

c.o

：

$ ar rcs stat.a a.o b.o c.o

$ objdump -d a.o

a.o:     file format elf64-x86-64


Disassembly of section .text.xx:

0000000000000000 <xx>:
   0:   55                      push   %rbp
   1:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
   4:   48 8d 3d 00 00 00 00    lea    0x0(%rip),%rdi        # b <xx+0xb>
   b:   e8 00 00 00 00          callq  10 <xx+0x10>
  10:   90                      nop
  11:   5d                      pop    %rbp
  12:   c3                      retq

Disassembly of section .text.yy:

0000000000000000 <yy>:
   0:   55                      push   %rbp
   1:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
   4:   48 8d 3d 00 00 00 00    lea    0x0(%rip),%rdi        # b <yy+0xb>
   b:   e8 00 00 00 00          callq  10 <yy+0x10>
  10:   90                      nop
  11:   5d                      pop    %rbp
  12:   c3                      retq

链接程序

test

，输入

test.o

和

stat.a

：

$ gcc -o test test.o stat.a

$ nm stat.a

a.o:
0000000000000000 r __func__.2250
0000000000000003 r __func__.2254
                 U _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
                 U puts
0000000000000000 T xx
0000000000000013 T yy

b.o:
0000000000000000 r __func__.2250
0000000000000003 r __func__.2254
                 U _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
0000000000000013 T mm
0000000000000000 T nn
                 U puts

c.o:
0000000000000000 r __func__.2250
0000000000000003 r __func__.2254
                 U _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
                 U puts
0000000000000000 T qq
0000000000000013 T rr

运行：

让我们在

stat.a

中查看对象文件的符号表：

$ gcc -o test test.o stat.a

$ nm stat.a

a.o:
0000000000000000 r __func__.2250
0000000000000003 r __func__.2254
                 U _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
                 U puts
0000000000000000 T xx
0000000000000013 T yy

b.o:
0000000000000000 r __func__.2250
0000000000000003 r __func__.2254
                 U _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
0000000000000013 T mm
0000000000000000 T nn
                 U puts

c.o:
0000000000000000 r __func__.2250
0000000000000003 r __func__.2254
                 U _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
                 U puts
0000000000000000 T qq
0000000000000013 T rr

xx

，

yy

的定义（

T

）在成员

stat.a（a.o）

中。

nn

，

mm

都在统计a（b.o）中。

qq

，

rr

的定义见

stat.a（c.o）

让我们看看哪些符号也在程序的符号表中定义

测试
：

$ nm test | egrep 'T (xx|yy|qq|rr|nn|mm)'
000000000000064a T xx
000000000000065d T yy

已定义程序中调用的
xx
yy
，它不被调用，也是
定义
nn
、
mm
、
qq
和
rr
都没有被调用

这就是你观察到的

我想知道为什么没有导出符号
qq
和
rr

什么是静态库，例如
stat.a
，它在链接中的特殊作用是什么

这是一种传统上（但不一定）不包含任何内容的方法
但是对象文件。您可以向链接器提供这样的存档，从中选择
对象文件，如果有，它需要进行链接。链接器需要这些对象
归档文件中的文件，这些文件为已删除的符号提供定义
在已链接的输入文件中引用但尚未定义。这个
链接器从存档中提取所需的对象文件并将其输入到
链接，就像它们分别命名为输入文件和静态库一样
根本没有提到

因此，链接器对输入静态库所做的与它所做的不同
使用输入对象文件。任何输入对象文件都无条件链接到输出文件
（无论是否需要）

有鉴于此，让我们重做
test
与一些诊断（
-trace）
的链接，以显示什么
文件实际上是链接的：

$ gcc -o test test.o stat.a -Wl,--trace
/usr/bin/x86_64-linux-gnu-ld: mode elf_x86_64
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/../../../x86_64-linux-gnu/Scrt1.o
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/../../../x86_64-linux-gnu/crti.o
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/crtbeginS.o
test.o
(stat.a)a.o
libgcc_s.so.1 (/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/libgcc_s.so.1)
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
(/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc_nonshared.a)elf-init.oS
/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
libgcc_s.so.1 (/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/libgcc_s.so.1)
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/crtendS.o
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/../../../x86_64-linux-gnu/crtn.o

除了所有用于C程序链接的锅炉板文件之外，
gcc
通过
默认情况下，链接中我们的唯一文件是两个对象文件：

test.o
(stat.a)a.o

联系：

$ gcc -o test test.o stat.a

$ gcc -o test test.o a.o

与悬挂机构完全相同：

$ gcc -o test test.o stat.a

$ gcc -o test test.o a.o

让我们仔细想想


test.o
是第一个链接器输入。此目标文件已无条件链接到程序中
test.o
包含对
xx
的引用（特别是函数调用），但没有函数
xx
的定义
因此，链接器现在需要找到
xx
的定义来完成链接
下一个链接器输入是静态库
stat.a
链接器在
stat.a
中搜索包含定义为
xx
的对象文件
它查找
a.o
。它从存档中提取a.o
，并将其链接到程序中
链接中没有其他未解析的符号引用
链接器可以在
stat.a（b.o）
或
stat（c.o）
中找到定义。所以这两个都不是
提取并链接对象文件

通过提取一个链接（just）
stat.a（a.o）
，链接器得到了一个定义
它需要在
test.o
中解析函数调用。但是
a.o
也包含
yy
的定义。因此，该定义也链接到程序中。
nn
、
mm
、
qq
和
rr
未在程序中定义，因为它们都未定义
在链接到程序的对象文件中定义

这就是你第一个问题的答案。第二个问题是：

是否有任何方法防止加载
xx
以外的任何其他符号

至少有两种方法

一种是简单地定义源代码中的
xx
，
yy
，
nn
，
mm
，
qq
，
rr
文件本身。然后编译对象文件
xx.o
，
yy.o
，
nn.o
，
mm.o
，
qq.o
，
rr.o
并将所有文件归档到
stat.a
中。然后，如果链接器需要找到
定义
xx
的
stat.a
中的对象文件，它将查找
xx.o
，提取并链接它，
以及
xx的定义$ gcc -o test test.o stat.a -Wl,-gc-sections,-trace,-Map=mapfile
/usr/bin/x86_64-linux-gnu-ld: mode elf_x86_64
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/../../../x86_64-linux-gnu/Scrt1.o
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/../../../x86_64-linux-gnu/crti.o
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/crtbeginS.o
test.o
(stat.a)a.o
libgcc_s.so.1 (/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/libgcc_s.so.1)
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
(/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc_nonshared.a)elf-init.oS
/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
libgcc_s.so.1 (/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/libgcc_s.so.1)
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/crtendS.o
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/../../../x86_64-linux-gnu/crtn.o

$ nm test | egrep 'T (xx|yy|qq|rr|nn|mm)'
000000000000064a T xx

$ ./test
xx

...
Discarded input sections
...
...
 .text.yy       0x0000000000000000       0x13 stat.a(a.o)
...
...