轻松检查共享库中未解析的符号？

Question

我正在编写一个相当大的 C++ 共享对象库，但遇到了一个让调试很痛苦的小问题：

如果我在头文件中定义了一个函数/方法，并且忘记为它创建一个存根（在开发过程中），因为我正在构建一个共享对象库而不是一个可执行文件，所以在编译时不会出现错误告诉我忘了实现那个功能。我发现问题的唯一方法是在运行时，当最终链接到该库的应用程序因“未定义符号”错误而崩溃时。

我正在寻找一种简单的方法来检查我是否在编译时拥有我需要的所有符号，也许我可以添加到我的 Makefile 中。

我提出的一个解决方案是通过nm -C -U 运行已编译的库，以获取所有未定义引用的解组列表。问题是这也会列出其他库中的所有引用列表，例如 GLibC，当最终应用程序放在一起时，这些引用当然会与这个库一起链接。可以通过我所有的头文件使用nm 到grep 的输出，看看是否有任何对应的名称.. 但这似乎很疯狂。当然这不是一个不常见的问题，有更好的解决方法吗？

Answer 1

查看链接器选项-z defs / --no-undefined。创建共享对象时，如果有未解析的符号会导致链接失败。

如果您使用 gcc 调用链接器，您将使用编译器 -Wl 选项将选项传递给链接器：

gcc -shared ... -Wl,-z,defs

例如，考虑以下文件：

#include <stdio.h>

void forgot_to_define(FILE *fp);

void doit(const char *filename)
{
    FILE *fp = fopen(filename, "r");
    if (fp != NULL)
    {
        forgot_to_define(fp);
        fclose(fp);
    }
}

现在，如果您将其构建到共享对象中，它将成功：

> gcc -shared -fPIC -o libsilly.so silly.c && echo succeeded || echo failed
succeeded

但是如果你添加-z defs，链接会失败并告诉你你缺少的符号：

> gcc -shared -fPIC -o libsilly.so silly.c -Wl,-z,defs && echo succeeded || echo failed
/tmp/cccIwwbn.o: In function `doit':
silly.c:(.text+0x2c): undefined reference to `forgot_to_define'
collect2: ld returned 1 exit status
failed

Answer 2

在 Linux 上（您似乎正在使用）ldd -r a.out 应该会为您提供您正在寻找的答案。

更新：创建a.out 以进行检查的简单方法：

 echo "int main() { return 0; }" | g++ -xc++ - ./libMySharedLib.so
 ldd -r ./a.out

Answer 3

测试套件怎么样？您创建链接到所需符号的模拟可执行文件。如果链接失败，说明你的库接口不完整。

Answer 4

我曾经遇到过同样的问题。我正在用 C++ 开发一个组件模型，当然，组件应该在运行时动态加载。我想到了三个解决方案，这就是我应用的解决方案：

1. 花一些时间来定义一个能够静态编译的构建系统。你会浪费一些时间来设计它，但它会为你节省很多时间来捕捉这些恼人的运行时错误。
2. 将您的函数分组到众所周知且易于理解的部分中，以便您可以对函数/存根进行分组，以确保每个对应的函数都有其存根。如果您花时间很好地记录它，您也许可以编写一个检查定义的脚本（例如，通过它的 doxygen cmets）并检查相应的 .cpp 文件。
3. 执行几个加载相同库集的测试可执行文件，并将 RTLD_NOW 标志指定为 dlopen（如果您在 *NIX 下）。他们会提示缺失的符号。

希望对您有所帮助。