Tautan Anda menggunakan pustaka sebelum file objek yang merujuknya
- Anda mencoba mengkompilasi dan menautkan program Anda dengan GCC toolchain.
- Tautan Anda menentukan semua perpustakaan dan jalur pencarian perpustakaan yang diperlukan
- Jika
libfootergantung libbar, maka keterkaitan Anda dengan benar diletakkan libfoosebelumnya libbar.
- Tautan Anda gagal dengan kesalahan
undefined reference to sesuatu .
- Tetapi semua sesuatu yang tidak terdefinisi dinyatakan dalam file header yang Anda miliki
#includedan sebenarnya didefinisikan di perpustakaan yang Anda tautkan.
Contohnya dalam C. Mereka juga bisa menjadi C ++
Contoh minimal yang melibatkan perpustakaan statis yang Anda buat sendiri
my_lib.c
#include "my_lib.h"
#include <stdio.h>
void hw(void)
{
puts("Hello World");
}
my_lib.h
#ifndef MY_LIB_H
#define MT_LIB_H
extern void hw(void);
#endif
eg1.c
#include <my_lib.h>
int main()
{
hw();
return 0;
}
Anda membangun perpustakaan statis Anda:
$ gcc -c -o my_lib.o my_lib.c
$ ar rcs libmy_lib.a my_lib.o
Anda mengkompilasi program Anda:
$ gcc -I. -c -o eg1.o eg1.c
Anda mencoba menautkannya dengan libmy_lib.adan gagal:
$ gcc -o eg1 -L. -lmy_lib eg1.o
eg1.o: In function `main':
eg1.c:(.text+0x5): undefined reference to `hw'
collect2: error: ld returned 1 exit status
Hasil yang sama jika Anda mengkompilasi dan menautkan dalam satu langkah, seperti:
$ gcc -o eg1 -I. -L. -lmy_lib eg1.c
/tmp/ccQk1tvs.o: In function `main':
eg1.c:(.text+0x5): undefined reference to `hw'
collect2: error: ld returned 1 exit status
Contoh minimal yang melibatkan pustaka sistem bersama, pustaka kompresi libz
eg2.c
#include <zlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%s\n",zlibVersion());
return 0;
}
Kompilasi program Anda:
$ gcc -c -o eg2.o eg2.c
Cobalah menautkan program Anda dengan libzdan gagal:
$ gcc -o eg2 -lz eg2.o
eg2.o: In function `main':
eg2.c:(.text+0x5): undefined reference to `zlibVersion'
collect2: error: ld returned 1 exit status
Sama jika Anda mengompilasi dan menautkan dalam sekali jalan:
$ gcc -o eg2 -I. -lz eg2.c
/tmp/ccxCiGn7.o: In function `main':
eg2.c:(.text+0x5): undefined reference to `zlibVersion'
collect2: error: ld returned 1 exit status
Dan variasi pada contoh 2 yang melibatkan pkg-config:
$ gcc -o eg2 $(pkg-config --libs zlib) eg2.o
eg2.o: In function `main':
eg2.c:(.text+0x5): undefined reference to `zlibVersion'
Apa yang kamu lakukan salah
Dalam urutan file objek dan pustaka yang ingin Anda tautkan untuk membuat program Anda, Anda menempatkan pustaka sebelum file objek yang merujuknya. Anda perlu menempatkan perpustakaan setelah file objek yang merujuknya.
Tautkan contoh 1 dengan benar:
$ gcc -o eg1 eg1.o -L. -lmy_lib
Keberhasilan:
$ ./eg1
Hello World
Tautkan contoh 2 dengan benar:
$ gcc -o eg2 eg2.o -lz
Keberhasilan:
$ ./eg2
1.2.8
Tautkan pkg-configvariasi 2 contoh dengan benar:
$ gcc -o eg2 eg2.o $(pkg-config --libs zlib)
$ ./eg2
1.2.8
Penjelasan
Membaca adalah opsional mulai dari sini .
Secara default, perintah tautan yang dibuat oleh GCC, di distro Anda, menggunakan file di tautan dari kiri ke kanan dalam urutan baris perintah. Ketika menemukan bahwa suatu file merujuk pada sesuatu
dan tidak mengandung definisi untuk itu, untuk akan mencari definisi dalam file lebih jauh ke kanan. Jika akhirnya menemukan definisi, referensi diselesaikan. Jika referensi tetap tidak terselesaikan di akhir, tautan gagal: tautan tidak mencari mundur.
Pertama, contoh 1 , dengan perpustakaan statismy_lib.a
Perpustakaan statis adalah arsip file objek yang diindeks. Ketika tautan menemukan -lmy_libdalam urutan tautan dan mengetahui bahwa ini merujuk ke pustaka statis ./libmy_lib.a, ia ingin mengetahui apakah program Anda membutuhkan salah satu file objek di dalamnya libmy_lib.a.
Hanya ada file objek di libmy_lib.a, yaitu my_lib.o, dan hanya ada satu hal yang didefinisikan my_lib.o, yaitu fungsi hw.
Linker akan memutuskan bahwa program Anda perlu my_lib.ojika dan hanya jika sudah tahu bahwa program Anda mengacu pada hw, dalam satu atau lebih file objek yang telah ditambahkan ke program, dan bahwa tidak ada file objek yang telah ditambahkan mengandung definisi untuk hw.
Jika itu benar, maka tautan akan mengekstrak salinan dari my_lib.operpustakaan dan menambahkannya ke program Anda. Kemudian, program anda berisi definisi untuk hw, jadi referensi untuk hwyang diselesaikan .
Ketika Anda mencoba menautkan program seperti:
$ gcc -o eg1 -L. -lmy_lib eg1.o
tautan belum ditambahkan eg1.o ke program saat dilihat
-lmy_lib. Karena pada saat itu, belum terlihat eg1.o. Program Anda belum membuat referensi apa pun hw: ia belum membuat referensi sama sekali , karena semua referensi yang dibuatnya ada di dalamnya eg1.o.
Jadi linker tidak menambah my_lib.oprogram dan tidak digunakan untuk selanjutnya libmy_lib.a.
Selanjutnya, ia menemukan eg1.o, dan menambahkannya menjadi program. File objek dalam urutan tautan selalu ditambahkan ke program. Sekarang, program membuat referensi ke hw, dan tidak mengandung definisi hw; tetapi tidak ada yang tersisa dalam urutan tautan yang dapat memberikan definisi yang hilang. Referensi untuk hwberakhir tidak terselesaikan , dan hubungan gagal.
Kedua, contoh 2 , dengan perpustakaan bersamalibz
Pustaka bersama bukanlah arsip dari file objek atau semacamnya. Ini jauh lebih seperti program yang tidak memiliki mainfungsi dan sebagai gantinya memaparkan beberapa simbol lain yang didefinisikannya, sehingga program lain dapat menggunakannya saat runtime.
Banyak Linux distro hari mengkonfigurasi GCC mereka toolchain sehingga driver bahasanya ( gcc, g++, gfortrandll) menginstruksikan linker sistem ( ld) untuk nge-link shared library pada saat dibutuhkan dasar. Anda punya salah satu distro itu.
Ini berarti bahwa ketika penghubung menemukan -lzdalam urutan tautan, dan mengetahui bahwa ini merujuk ke perpustakaan bersama (katakanlah) /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libz.so, ia ingin tahu apakah ada referensi yang telah ditambahkan ke program Anda yang belum didefinisikan memiliki definisi yang diekspor olehlibz
Jika itu benar, maka tautan tidak akan menyalin potongan apa pun libzdan menambahkannya ke program Anda; sebagai gantinya, itu hanya akan dokter kode program Anda sehingga: -
Saat runtime, program loader sistem akan memuat salinan libzke dalam proses yang sama seperti program Anda setiap kali memuat salinan program Anda, untuk menjalankannya.
Saat runtime, setiap kali program Anda merujuk ke sesuatu yang didefinisikan
libz, referensi itu menggunakan definisi yang diekspor oleh salinan libzdalam proses yang sama.
Program Anda ingin merujuk hanya satu hal yang memiliki definisi yang diekspor oleh libz, yaitu fungsi zlibVersion, yang disebut hanya sekali, di eg2.c. Jika tautan menambahkan referensi itu ke program Anda, dan kemudian menemukan definisi yang diekspor oleh libz, referensi diselesaikan
Tetapi ketika Anda mencoba menautkan program seperti:
gcc -o eg2 -lz eg2.o
urutan kejadian salah dengan cara yang sama seperti contoh 1. Pada saat tautan ditemukan -lz, tidak ada referensi apa pun dalam program: semuanya ada eg2.o, yang belum terlihat. Jadi linker memutuskan tidak ada gunanya libz. Ketika mencapai eg2.o, menambahkannya ke program, dan kemudian memiliki referensi yang tidak ditentukan zlibVersion, urutan tautan selesai; referensi itu tidak terselesaikan, dan hubungan gagal.
Terakhir, pkg-configvariasi dari contoh 2 sekarang memiliki penjelasan yang jelas. Setelah ekspansi shell:
gcc -o eg2 $(pkg-config --libs zlib) eg2.o
menjadi:
gcc -o eg2 -lz eg2.o
yang hanya contoh 2 lagi.
Saya dapat mereproduksi masalah dalam contoh 1, tetapi tidak dalam contoh 2
Tautan:
gcc -o eg2 -lz eg2.o
bekerja dengan baik untuk Anda!
(Atau: Tautan itu berfungsi baik untuk Anda pada, katakanlah, Fedora 23, tetapi gagal di Ubuntu 16.04)
Itu karena distro tempat linkage berfungsi adalah salah satu yang tidak mengonfigurasi rantai alat GCC untuk menautkan pustaka bersama sesuai kebutuhan .
Kembali pada hari itu, itu normal untuk sistem seperti unix untuk menghubungkan perpustakaan statis dan berbagi dengan aturan yang berbeda. Pustaka statis dalam urutan hubungan dikaitkan pada basis yang diperlukan seperti dijelaskan pada contoh 1, tetapi pustaka bersama dihubungkan tanpa syarat.
Perilaku ini ekonomis pada waktu tautan karena penghubung tidak perlu merenungkan apakah perpustakaan bersama diperlukan oleh program: jika itu adalah perpustakaan bersama, tautkan. Dan sebagian besar perpustakaan di sebagian besar tautan adalah perpustakaan bersama. Tetapi ada juga kerugiannya: -
Itu tidak ekonomis saat runtime , karena dapat menyebabkan pustaka bersama untuk dimuat bersama dengan sebuah program bahkan jika tidak membutuhkannya.
Aturan tautan yang berbeda untuk pustaka statis dan terbagi dapat membingungkan bagi programmer yang tidak mahir, yang mungkin tidak tahu apakah -lfoodalam tautan mereka akan menyelesaikan /some/where/libfoo.aatau tidak /some/where/libfoo.so, dan mungkin tidak memahami perbedaan antara pustaka bersama dan statis.
Pertukaran ini telah menyebabkan situasi skismatik hari ini. Beberapa distro telah mengubah aturan tautan GCC untuk perpustakaan bersama sehingga
prinsip yang diperlukan berlaku untuk semua perpustakaan. Beberapa distro terjebak dengan cara lama.
Mengapa saya masih mendapatkan masalah ini meskipun saya mengkompilasi-dan-tautan pada saat yang sama?
Jika saya lakukan saja:
$ gcc -o eg1 -I. -L. -lmy_lib eg1.c
tentunya gcc harus melakukan kompilasi eg1.cterlebih dahulu, dan kemudian menautkan file objek yang dihasilkan dengannya libmy_lib.a. Jadi bagaimana mungkin ia tidak tahu bahwa file objek diperlukan ketika melakukan penautan?
Karena mengkompilasi dan menghubungkan dengan satu perintah tidak mengubah urutan urutan tautan.
Ketika Anda menjalankan perintah di atas, gcccari tahu bahwa Anda ingin kompilasi + tautan. Jadi di belakang layar, itu menghasilkan perintah kompilasi, dan menjalankannya, kemudian menghasilkan perintah tautan, dan menjalankannya, seolah-olah Anda telah menjalankan dua perintah:
$ gcc -I. -c -o eg1.o eg1.c
$ gcc -o eg1 -L. -lmy_lib eg1.o
Jadi linkage gagal seperti halnya jika Anda tidak menjalankan dua perintah. Satu-satunya perbedaan yang Anda perhatikan dalam kegagalan adalah bahwa gcc telah menghasilkan file objek sementara dalam kompilasi + tautan case, karena Anda tidak menyuruhnya menggunakannya eg1.o. Kami melihat:
/tmp/ccQk1tvs.o: In function `main'
dari pada:
eg1.o: In function `main':
Lihat juga
Urutan di mana pustaka terkait yang saling tergantung ditentukan salah
Menempatkan pustaka yang saling bergantung dalam urutan yang salah hanyalah salah satu cara di mana Anda bisa mendapatkan file yang membutuhkan definisi hal-hal yang datang kemudian dalam tautan daripada file yang memberikan definisi. Menempatkan pustaka di depan file objek yang merujuknya adalah cara lain untuk membuat kesalahan yang sama.