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GCC的符號可見性——解決多個(gè)庫同名符號沖突問題

[復(fù)制鏈接]
ID:90014 發(fā)表于 2015-9-14 16:06 | 顯示全部樓層 |閱讀模式

問題

最近項(xiàng)目遇到一些問題,場景如下

主程序依賴了兩個(gè)庫libA的funcA函數(shù)和libB的funcB函數(shù)。示意的代碼(main.cpp)如下:


#include <cstdio>int funcA(int, int);int funcB(int, int);int main() {    printf("%d,", funcA(2, 1));    printf("%d\n", funcB(2, 1));    return 0;}

libA示意實(shí)現(xiàn)(libA.cpp)如下:

int subfunc(int a, int b) {    return a + b;}int funcA(int a, int b) {    return subfunc(a, b);}

libB示意實(shí)現(xiàn)(libB.cpp)如下:

int subfunc(int a, int b) {    return a - b;}int funcB(int a, int b) {    return subfunc(a, b);}

可見funcA調(diào)用了libA中的內(nèi)部函數(shù)subfunc,funcB調(diào)用了libB中的內(nèi)部函數(shù)subfunc,這兩個(gè)subfunc實(shí)現(xiàn)不同,但不幸的是名字不小心起得一樣了

這時(shí)我們嘗試編譯并運(yùn)行:

g++ -fPIC libA.cpp -shared -o libA.sog++ -fPIC libB.cpp -shared -o libB.sog++ main.cpp libA.so libB.so -o mainexport LD_LIBRARY_PATH=../main

我們期望的結(jié)果是3,1(funcA和funcB各自調(diào)用不同的subfunc實(shí)現(xiàn)),

實(shí)際得到的結(jié)果是3,3(funcA和funcB都調(diào)用了libA中的subfunc實(shí)現(xiàn))

原因

我們通過readelf來查看符號:

$ readelf -a libA.so | grep subfunc000000200a60  000200000007 R_X86_64_JUMP_SLO 0000000000000708 _Z7subfuncii + 0     2: 0000000000000708    20 FUNC    GLOBAL DEFAULT   10 _Z7subfuncii    45: 0000000000000708    20 FUNC    GLOBAL DEFAULT   10 _Z7subfuncii$ readelf -a libB.so | grep subfunc 000000200a60  000200000007 R_X86_64_JUMP_SLO 0000000000000708 _Z7subfuncii + 0     2: 0000000000000708    22 FUNC    GLOBAL DEFAULT   10 _Z7subfuncii    45: 0000000000000708    22 FUNC    GLOBAL DEFAULT   10 _Z7subfuncii

可見libA和libB里面都有subfunc符號,名字完全一樣,而且都是GLOBAL的

GLOBAL的符號即全局的符號,同名的全局符號會被認(rèn)為是同一個(gè)符號,由于main先加載了libA,得到了libA中的subfunc符號,再加載libB時(shí),就把libB中的subfunc忽略了。

解決方案

這其實(shí)是符號的可見性(Symbol Visibility)問題,既然有GLOBAL符號,那自然會有LOCAL符號,LOCAL的符號只在當(dāng)前l(fā)ib可見,全局不可見。

如何將符號變成LOCAL的呢,最直接的就是加上visibility為hidden的標(biāo)志,修改后的libA.cpp:

__attribute__ ((visibility ("hidden"))) int subfunc(int a, int b) {    return a + b;}int funcA(int a, int b) {    return subfunc(a, b);}

再重新編譯執(zhí)行,可以得到結(jié)果為3,1,成功!這里再查看一下libA的符號:

$ readelf -a libA.so | grep subfunc    40: 00000000000006a8    20 FUNC    LOCAL  DEFAULT   10 _Z7subfuncii

可見subfunc符號已經(jīng)變成了LOCAL

默認(rèn)LOCAL

上面的方法可以解決問題,但是,實(shí)際情況往往是,libA里面有很多的內(nèi)部函數(shù),而暴露給外部的只有少數(shù),能不能指定少數(shù)符號為GLOBAL,其它的都是LOCAL呢?答案是肯定的,修改libA.cpp如下:

int subfunc(int a, int b) {    return a + b;}__attribute__ ((visibility ("default"))) int funcA(int a, int b) {    return subfunc(a, b);}

這時(shí),libA的編譯參數(shù)需要加上-fvisibility=hidden:

g++ -fPIC libA.cpp -shared -fvisibility=hidden -o libA.so

同樣可以解決問題。

跨平臺兼容性

windows平臺對于符號的行為是不一樣的,windows默認(rèn)動態(tài)庫里符號是LOCAL的,通過__declspec(dllexport)來聲明GLOBAL符號,所以可以用下面的方式來兼容:

#if defined _WIN32 || defined __CYGWIN__  #ifdef BUILDING_DLL    #ifdef __GNUC__      #define DLL_PUBLIC __attribute__ ((dllexport))    #else      #define DLL_PUBLIC __declspec(dllexport) // Note: actually gcc seems to also supports this syntax.    #endif  #else    #ifdef __GNUC__      #define DLL_PUBLIC __attribute__ ((dllimport))    #else      #define DLL_PUBLIC __declspec(dllimport) // Note: actually gcc seems to also supports this syntax.    #endif  #endif  #define DLL_LOCAL#else  #if __GNUC__ >= 4    #define DLL_PUBLIC __attribute__ ((visibility ("default")))    #define DLL_LOCAL  __attribute__ ((visibility ("hidden")))  #else    #define DLL_PUBLIC    #define DLL_LOCAL  #endif#endif

隱藏外部依賴的符號

我遇到的實(shí)際情況比上面更復(fù)雜一些,subfunc并不是在libA中實(shí)現(xiàn)的,而是在另一個(gè)外部庫libsubfunc.a中實(shí)現(xiàn)的。libA通過包含頭文件來獲取到這個(gè)函數(shù):

#include "subfunc.h"int funcA(int a, int b) {    return subfunc(a, b);}

上面的-fvisibility僅對實(shí)現(xiàn)生效,不能對聲明生效。但libsubfunc.a是第三方庫,我們不能去改它的代碼,也不能改它的頭文件,對于這種情況,gcc提供了下面方式來支持:

#pragma GCC visibility push(hidden)#include "subfunc.h"#pragma GCC visibility popint funcA(int a, int b) {    return subfunc(a, b);}

這種方式更方便靈活。

如果是dlopen載入so可以通過參數(shù)控制。


參考文檔

GCC Visibility

source:https://github.com/wwbmmm/blog/wiki/gcc_visibility






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