共享库 RPATH 和二进制 RPATH 优先级答案

【问题标题】：the shared library RPATH and the binary RPATH priority共享库 RPATH 和二进制 RPATH 优先级
【发布时间】：2014-05-25 06:35:51
【问题描述】：

如果共享库链接到二进制文件，并且共享库还依赖于其他库，那么共享库的 RPATH 和二进制文件的 RPATH 的优先级（链接器搜索顺序）是什么？二进制文件的 RPATH 可以覆盖共享库中的 RPATH 吗？我在共享库 RPATH 中设置的 $ORIGIN 是指 lib 位置还是二进制位置？
提前致谢。

【问题讨论】：

标签： c++ linux build rpath

【解决方案1】：

根据我的观察，如果有一个应用程序main动态加载库first.so，而后者又动态加载库second.so，并且main和first.so都包含RPATH，那么动态链接器将首先使用first.so 的RPATH 搜索second.so，将$ORIGIN 解析为first.so 的目录，并且只有当它失败时，链接器才会继续到main 的RPATH 现在解析$ORIGIN作为main的目录。

这与dynamic linker doc (look for Rpath token expansion)并不矛盾：

$ORIGIN（或等效的${ORIGIN}）：这将扩展为包含程序或共享对象的目录。 ...

为了检查这一点，我创建了一个测试应用程序和两个库：分别为 main、liba 和 libb。 main 与liba 相关联，liba 与libb 相关联：

main -> liba.so -> libb.so

构建的二进制文件是这样定位的：

/cwd/main
/cwd/lib/liba.so
/cwd/lib/libb.so

main 和 liba 均使用 --rpath=\$ORIGIN/lib 链接器标志构建：

~$ readelf -a /cwd/main | grep ORIGIN
 0x000000000000000f (RPATH)              Library rpath: [$ORIGIN/lib]
~$ readelf -a /cwd/lib/liba.so | grep ORIGIN
 0x000000000000000f (RPATH)              Library rpath: [$ORIGIN/lib]

在LD_DEBUG environment variable 的帮助下，我检查了动态链接器如何处理 RPATH：

~$ LD_DEBUG=libs /cwd/main
:     find library=liba.so [0]; searching
:      search path=/cwd/lib/tls/x86_64:/cwd/lib/tls:/cwd/lib/x86_64:/cwd/lib              (RPATH from file /cwd/main)
:       trying file=/cwd/lib/tls/x86_64/liba.so
:       trying file=/cwd/lib/tls/liba.so
:       trying file=/cwd/lib/x86_64/liba.so
:       trying file=/cwd/lib/liba.so
94313:
:     find library=libc.so.6 [0]; searching
:      search path=/cwd/lib                (RPATH from file /cwd/main)
:       trying file=/cwd/lib/libc.so.6
:      search cache=/etc/ld.so.cache
:       trying file=/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
94313:
:     find library=libb.so [0]; searching
:      search path=/cwd/lib/lib/tls/x86_64:/cwd/lib/lib/tls:/cwd/lib/lib/x86_64:/cwd/lib/lib              (RPATH from file /cwd/lib/liba.so)
:       trying file=/cwd/lib/lib/tls/x86_64/libb.so
:       trying file=/cwd/lib/lib/tls/libb.so
:       trying file=/cwd/lib/lib/x86_64/libb.so
:       trying file=/cwd/lib/lib/libb.so
:      search path=/cwd/lib                (RPATH from file /cwd/main)
:       trying file=/cwd/lib/libb.so

由此我们可以看出，链接器首先遇到了加载liba.so 的需求，并使用main 二进制文件的RPATH 来解决这个问题。然后它遇到了加载libb.so 的需求，它首先使用liba.so 库的RPATH 来解决这个问题。但是由于 RPATH 是 $ORIGIN/lib 并且 libb.so 与 liba.so 在同一目录中，因此链接器无法使用 liba.so 的 RPATH 找到 libb.so。之后它回退到main 的RPATH 并且仅使用后者成功找到libb.so。

测试环境：Linux ubuntu 4.15.0-34-generic #37~16.04.1-Ubuntu (64-bit), /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.23.so.

【讨论】：