关于编译和链接 C++ 文件时的 -ldl 标志

Question

参考以下代码

test_linker.cpp

int main() {

    srand(time(0));
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        cout << rand() % 10 << endl;
    }

    return 0;
}

urandom.cpp

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
#include <dlfcn.h>

int rand() throw() {

    // get the original rand() function
    static auto original_rand = (decltype(&rand)) dlsym(RTLD_NEXT,"rand");

    cout << "Call made to rand()" << endl;
    return original_rand();
}

当我尝试使用以下命令编译代码时

g++ -std=c++11 -Wall -Werror -Wextra -Wvla -pedantic -O3 urandom.cpp -c
g++ -std=c++11 -Wall -O3 test_linker.cpp urandom.o -ldl

一切正常，但是当我将-ldl 标志移到文件之前时，链接器会抛出一个错误，提示

urandom.cpp:(.text+0xaf): undefined reference to `dlsym'

问题 1 有人能解释一下为什么会发生这种情况吗？我通常不关心编译命令中标志的顺序。

问题 2 另外，将指向原始rand() 函数的函数指针保留为静态变量是否有问题？我不知道动态链接究竟是如何工作的，我担心函数地址可能在运行时在内存中移动。手册页说带有RTLD_NEXT 句柄的dlsym() 函数是一项昂贵的计算，所以我只想懒惰地评估一次。

注意：我在 Linux 发行版上编译它，并且涉及到 Linux 动态链接器，所以我将继续用 Linux 标记它。

Answer 1

-ldl 是链接器的库名称。它告诉链接器查找并链接一个名为libdl.so（或有时libdl.a）的文件。它与将相关库的完整路径放在命令行的相同位置具有相同的效果。

命令行上的库和对象顺序确实很重要。通常，如果库 A 调用库 B，则 B 应放在命令行上的 A 之后。所有库通常都应该在所有目标文件之后。这在诸如this one 之类的几个 SO 问题和答案中得到了广泛的介绍。

至于第二个问题，不，函数的地址在运行时不会改变，除非你dlopen一个共享库，然后卸载它，然后再dlopen它。在您的情况下，由于您没有 dlopen 库，因此将函数地址保存在静态变量中是安全的。当然，如果您运行多个线程，则需要以某种方式确保线程安全（互斥，或使用线程本地存储）。

Answer 2

从你的第二个问题开始，动态链接在运行时工作，无论是在 C/C++ 中，我们都调用这个 -> 操作的稍后绑定。当然，当您调用以后声明为接口或类实例的绑定时，应该指向该对象的指定对象和内存位置。

我认为第一个问题更具体到编译器。我猜你不是在 Visual Studio 中编译（不是在 Windows 操作系统中），如果我是对的，你应该要求编译器的供应商配置调试属性。 :)