使用 g++ 时 HDF5 的未定义符号

Question

使用 gcc 时，我似乎无法编译 HDF5 库的 c++ 绑定。

测试程序是在以下位置找到的示例： https://support.hdfgroup.org/ftp/HDF5/current/src/unpacked/c++/examples/h5tutr_crtdat.cpp

我的 cmake 文件内容如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.1.0)

project(readhdf5 C CXX)

find_package(HDF5 COMPONENTS C CXX HL REQUIRED)

link_directories(${HDF5_INCLUDE_DIRS})
include_directories(${HDF5_INCLUDE_DIRS})

add_executable(readdata ../src/main.cpp)

target_link_libraries(readdata ${HDF5_LIBRARIES})
target_link_libraries(readdata ${HDF5_CXX_LIBRARIES})

我正在使用的命令：

cmake -DCMAKE_C_COMPILER=gcc-8 -DCMAKE_CXX_COMPILER=g++-8 ..

我收到的错误是：

me@comp:~/Downloads/hdf5-cmake-example-master/build$ make
[ 50%] Linking CXX executable readdata
Undefined symbols for architecture x86_64:
  "H5::H5File::H5File(std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > const&, unsigned int, H5::FileCreatPropList const&, H5::FileAccPropList const&)", referenced from:
      _main in main.cpp.o
  "H5::H5Location::createDataSet(std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > const&, H5::DataType const&, H5::DataSpace const&, H5::DSetCreatPropList const&) const", referenced from:
      _main in main.cpp.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
collect2: error: ld returned 1 exit status
make[2]: *** [readdata] Error 1
make[1]: *** [CMakeFiles/readdata.dir/all] Error 2
make: *** [all] Error 2

我很难找出错误的原因。 如果我没有指定编译器，它默认为可以正常编译的 clang/clang++。 如果我只使用 C 绑定，那么它编译得很好。 如果我将编译器指定为 h5cc 和 h5c++ 包装器，那么它编译得很好。

我不知道为什么 gcc/g++ 编译器找不到 clang/clang++ 可以找到的源代码。

我正在使用 macOS High Sierra。 HDF5 是使用 Homebrew 安装的。

非常感谢您的建议。

我了解什么是未定义符号以及它们通常是如何固定的。然而，HDF5 库似乎并不遵循外部库链接方式的典型模式。问题不在于一般如何修复未定义的符号，而是为什么只有在这种情况下使用 gcc 时才能找到它们。

我怀疑答案需要对该库的特定知识，而不是一般的 c++。

Answer 1

我在 HDF5 和 C++ 中遇到了非常相似的问题，最终与 this ABI issue 相关，这也影响了 clang（当它无法通过使用较旧的 ABI 来修复时）。如果您的问题是由同一问题引起的，请继续阅读。

最终，我通过在 HDF5 库的接口中避免 std::string 解决了这个问题。这意味着

• 不使用任何 HDF5 函数获取/返回 std::string
• 不使用任何使用std::string的HDF5结构

在大多数情况下，您可以简单地使用采用const char* 并传递string::c_str() 的HDF5 例程版本。但是，还有两个更困难的情况。

1. HDF5 异常基于std::string，因此您无法使用它们，即catch，只能通过catch(...) 使用

2. 通过 HDF5 读取std::string。为此，我实际上重新实现了相应的例程（从 HDF5 源代码中窃取）以使用 std::string 的正确 ABI 编译它。这里是：

   //
   // reading a std::string, see H5DataSet.cpp
   //
   std::string read_string(H5::DataSet const&data_set,
                           H5::DataType const&mem_type,
                           H5::DataSpace const&mem_space,
                           H5::DataSpace const&file_space,
                           H5::DSetMemXferPropList const&xfer_plist
                         = H5::DSetMemXferPropList::DEFAULT)
   {
       const auto is_variable_len = H5Tis_variable_str(mem_type.getId());
       if(is_variable_len<0)
           throw std::runtime_error("read_string: H5Tis_variable_str failed");
       std::string strg;
       if(!is_variable_len) {
           const auto data_size = data_set.getInMemDataSize();
           if(data_size>0) {
               std::unique_ptr<char[]> strg_C{new char[data_size+1]};
               std::memset(strg_C.get(), 0, data_size+1);
               if(0>H5Dread(data_set.getId(), mem_type.getId(), mem_space.getId(),
                            file_space.getId(), xfer_plist.getId(), strg_C.get()))
                   throw std::runtime_error("read_string: H5Dread failed for fixed length string");
               strg = strg_C.get();
           }
       } else {
           char*strg_C;
           if(0>H5Dread(data_set.getId(), mem_type.getId(), mem_space.getId(),
                        file_space.getId(), xfer_plist.getId(), &strg_C))
               throw std::runtime_error("read_string: H5Dread failed for variable length string");
           strg = strg_C;
           std::free(strg_C);
       }
       return strg;
   }