問題
最近項(xiàng)目遇到一些問題,場景如下
主程序依賴了兩個(gè)庫libA的funcA函數(shù)和libB的funcB函數(shù)。示意的代碼(main.cpp)如下:
#include <cstdio> int funcA(int, int); int funcB(int, int); int main() { printf("%d,", funcA(2, 1)); printf("%d\n", funcB(2, 1)); return 0; }
libA示意實(shí)現(xiàn)(libA.cpp)如下:
int subfunc(int a, int b) { return a + b; } int funcA(int a, int b) { return subfunc(a, b); }
libB示意實(shí)現(xiàn)(libB.cpp)如下:
int subfunc(int a, int b) { return a - b; } int funcB(int a, int b) { return subfunc(a, b); }
可見funcA調(diào)用了libA中的內(nèi)部函數(shù)subfunc,funcB調(diào)用了libB中的內(nèi)部函數(shù)subfunc,這兩個(gè)subfunc實(shí)現(xiàn)不同,但不幸的是名字不小心起得一樣了
這時(shí)我們嘗試編譯并運(yùn)行:
g++ -fPIC libA.cpp -shared -o libA.so g++ -fPIC libB.cpp -shared -o libB.so g++ main.cpp libA.so libB.so -o main export LD_LIBRARY_PATH=. ./main
我們期望的結(jié)果是3,1(funcA和funcB各自調(diào)用不同的subfunc實(shí)現(xiàn)),
實(shí)際得到的結(jié)果是3,3(funcA和funcB都調(diào)用了libA中的subfunc實(shí)現(xiàn))
原因
我們通過readelf來查看符號(hào):
$ readelf -a libA.so | grep subfunc 000000200a60 000200000007 R_X86_64_JUMP_SLO 0000000000000708 _Z7subfuncii + 0 2: 0000000000000708 20 FUNC GLOBAL DEFAULT 10 _Z7subfuncii 45: 0000000000000708 20 FUNC GLOBAL DEFAULT 10 _Z7subfuncii $ readelf -a libB.so | grep subfunc 000000200a60 000200000007 R_X86_64_JUMP_SLO 0000000000000708 _Z7subfuncii + 0 2: 0000000000000708 22 FUNC GLOBAL DEFAULT 10 _Z7subfuncii 45: 0000000000000708 22 FUNC GLOBAL DEFAULT 10 _Z7subfuncii
可見libA和libB里面都有subfunc符號(hào),名字完全一樣,而且都是GLOBAL的
GLOBAL的符號(hào)即全局的符號(hào),同名的全局符號(hào)會(huì)被認(rèn)為是同一個(gè)符號(hào),由于main先加載了libA,得到了libA中的subfunc符號(hào),再加載libB時(shí),就把libB中的subfunc忽略了。
解決方案
這其實(shí)是符號(hào)的可見性(Symbol Visibility)問題,既然有GLOBAL符號(hào),那自然會(huì)有LOCAL符號(hào),LOCAL的符號(hào)只在當(dāng)前l(fā)ib可見,全局不可見。
如何將符號(hào)變成LOCAL的呢,最直接的就是加上visibility為hidden的標(biāo)志,修改后的libA.cpp:
__attribute__ ((visibility ("hidden"))) int subfunc(int a, int b) { return a + b; } int funcA(int a, int b) { return subfunc(a, b); }
再重新編譯執(zhí)行,可以得到結(jié)果為3,1,成功!這里再查看一下libA的符號(hào):
$ readelf -a libA.so | grep subfunc 40: 00000000000006a8 20 FUNC LOCAL DEFAULT 10 _Z7subfuncii
可見subfunc符號(hào)已經(jīng)變成了LOCAL
默認(rèn)LOCAL
上面的方法可以解決問題,但是,實(shí)際情況往往是,libA里面有很多的內(nèi)部函數(shù),而暴露給外部的只有少數(shù),能不能指定少數(shù)符號(hào)為GLOBAL,其它的都是LOCAL呢?答案是肯定的,修改libA.cpp如下:
int subfunc(int a, int b) { return a + b; } __attribute__ ((visibility ("default"))) int funcA(int a, int b) { return subfunc(a, b); }
這時(shí),libA的編譯參數(shù)需要加上-fvisibility=hidden:
g++ -fPIC libA.cpp -shared -fvisibility=hidden -o libA.so
同樣可以解決問題。
跨平臺(tái)兼容性
windows平臺(tái)對于符號(hào)的行為是不一樣的,windows默認(rèn)動(dòng)態(tài)庫里符號(hào)是LOCAL的,通過__declspec(dllexport)來聲明GLOBAL符號(hào),所以可以用下面的方式來兼容:
#if defined _WIN32 || defined __CYGWIN__ #ifdef BUILDING_DLL #ifdef __GNUC__ #define DLL_PUBLIC __attribute__ ((dllexport)) #else #define DLL_PUBLIC __declspec(dllexport) // Note: actually gcc seems to also supports this syntax. #endif #else #ifdef __GNUC__ #define DLL_PUBLIC __attribute__ ((dllimport)) #else #define DLL_PUBLIC __declspec(dllimport) // Note: actually gcc seems to also supports this syntax. #endif #endif #define DLL_LOCAL #else #if __GNUC__ >= 4 #define DLL_PUBLIC __attribute__ ((visibility ("default"))) #define DLL_LOCAL __attribute__ ((visibility ("hidden"))) #else #define DLL_PUBLIC #define DLL_LOCAL #endif #endif
隱藏外部依賴的符號(hào)
我遇到的實(shí)際情況比上面更復(fù)雜一些,subfunc并不是在libA中實(shí)現(xiàn)的,而是在另一個(gè)外部庫libsubfunc.a中實(shí)現(xiàn)的。libA通過包含頭文件來獲取到這個(gè)函數(shù):
#include "subfunc.h" int funcA(int a, int b) { return subfunc(a, b); }
上面的-fvisibility僅對實(shí)現(xiàn)生效,不能對聲明生效。但libsubfunc.a是第三方庫,我們不能去改它的代碼,也不能改它的頭文件,對于這種情況,gcc提供了下面方式來支持:
#pragma GCC visibility push(hidden) #include "subfunc.h" #pragma GCC visibility pop int funcA(int a, int b) { return subfunc(a, b); }
這種方式更方便靈活。
如果是dlopen載入so可以通過參數(shù)控制。