在没有 -fPIC 的情况下将静态库链接到共享库

Question

我想将目标文件和一个静态库合并到一个共享库中，但是静态库不能暴露，它只在进入共享库的目标文件中引用。我认为在这种情况下，我不需要使用-fPIC 编译静态库，但我不知道如何告诉链接器我不会使用静态库中的符号这一事实。为了说明我的问题，请使用以下文件：

文件foo.cpp：

#include "static.h"
using namespace std;

string version_info()
{
    return static_version_info();
}

文件static.cpp：

#include"static.h"
#include <vector>
using namespace std;
string static_version_info()
{
    std::vector<int> ivec;
    return to_string(ivec.size());
}

文件static.h：

#ifndef STATIC_H
#define STATIC_H
#include<iostream>
using namespace std;
std::string static_version_info();
#endif 

那就做吧

$ g++ -c foo.cpp -o foo.o -fPIC
$ g++ -c static.cpp -o static.o
$ gcc-ar rcs static.a static.o
$ g++ -shared foo.o static.a
/usr/bin/ld: static.a(static.o): relocation R_X86_64_PC32 against symbol `_ZNSt6vectorIiSaIiEEC1Ev' can not be used when making a shared object; recompile with -fPIC
/usr/bin/ld: final link failed: Bad value
collect2: error: ld returned 1 exit status

问题： 如何调整最后一个命令，以免出现错误？这可能吗？

注意我不想编译 static.cpp with -fPIC 我不需要符号（这里 @987654331 @) 在共享库中。

Answer 1

您不能（或者至少不应该）将静态库链接到共享库。

即使您碰巧成功地将非 PIC 静态库 libX.a 链接到共享库 libY.so，生成的东西也不会有与位置无关的代码（因此会有很多“无用的”或“烦人的”搬迁）。

共享库只需要包含与位置无关的代码（在实践中）；但静态库不包含 PIC。

我不想用 -fPIC 编译 static.cpp

但你真的应该这样做。

阅读 Drepper 的 How to Write Shared Libraries 了解详情。

顺便说一句，一些 Linux 发行版（例如 Debian）提供了一个 libc6-pic 包，提供了诸如 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc_pic.a 之类的文件，这是一个与位置无关的代码的静态库。这可能用于扩展系统的libc.so.6，例如你自己的函数（或你自己的malloc等...）。

在实践中，您最好使用-fPIC 重新编译您的静态库代码；顺便说一句，x86-64 ISA 旨在促进 PIC。

最后，如果您关心优化，这里有many。您是否考虑过使用 gcc -O3 -fPIC -flto 编译和链接？在某些情况下，您可能会考虑使用 -ffast-math（它可以针对 C 标准进行优化），或者将 -O3 替换为 -Ofast。

您当然应该使用最近的 GCC 或 Clang 编译器（或最近的专有 icc）。 This old 问题（在您的 cmets 中提到）约为 4.7。当前 2018 年秋季的 GCC 是 GCC 8，并且正在处理 GCC 9（因此应该在 2019 年春季出现）。当前 Clang 是 Clang 7。 编译器在优化方面不断取得进展。

您可能想要下载最新版本的 GCC 或 Clang 的 source 压缩包并在您的计算机上构建它。这是获得这些编译器最新版本的好方法，因为发行版制造商通常更喜欢它们的旧版本（即使与不符合标准的代码也兼容）。