如何检查为什么链接需要一些符号？答案

【问题标题】：How to check why some symbol is required for linkage?如何检查为什么链接需要一些符号？
【发布时间】：2020-10-08 12:19:36
【问题描述】：

这个问题比较麻烦，让我们试试简短的版本：通常，当您使用unresolved symbol reference 失败时，它会非常困难，在这里您调用链接器找不到的东西。您只需为您的链接器提供库，它就可以工作。有时，当您将头撞到墙上并且不明白为什么链接器需要这个符号时，它不会被调用，至少不会被直接调用。是否有一个工具/链接器开关可以解释为什么它认为“这里”需要该符号？

原来的问题：这都是关于静态链接的。我有一个小实用程序，几行代码，几个包含。该实用程序与名为lib1 的库静态链接。假设lib1 依赖于另一个库lib2，因为lib1 使用来自lib2 的符号sym1。然而，没有使用/调用来自lib2 的sym1 的任何内容，也没有来自lib1 的任何可能依赖于lib2 的内容。然而，上述微小的实用程序因sym1 的未解析符号而失败。第一个问题是为什么？因为，在实用程序中，任何地方都不需要sym1，甚至没有使用实用程序中使用sym1 的lib1 的符号，为什么链接器首先要费心寻找这个符号？第二个问题，包含链有可能将符号sym1 引入我的实用程序，然后它回答“为什么”但它不应该引入它（至少没有明显的原因），所以第二个问题我如何找到链接器认为实用程序需要来自lib2 的sym1 的原因？

什么/何时/为什么：Linux、C/C++、GCC-9/Clang-9

【问题讨论】：

原因是没有正确链接库，没有链接到依赖库。至于“为什么链接器认为实用程序需要来自bar 的baz”，看来您自己已经回答了这个问题：“foo 使用该库中的符号”。你还在你的叙述中交换了bar和baz，几次，这让人困惑。您应该使用真实的符号名称，而不是虚假的符号名称，以避免这种混淆。
大声笑，会修复它
重写了 5 次，我认为它变得更糟了......
@kreuzerkrieg 您是否使用函数部分和/或数据部分编译了 lib1 和 lib2？你做部分垃圾收集吗？顺带一提-fdata-sections -ffunction-sections -fipa-pta main.cpp -Wl,--gc-sections -Wl,-O1 -Wl,--as-needed
@kreuzerkrieg 您可能想看看 gc-sections here 的另一种用法。基本上，有了这样的脚本（Eric 可能会给你），你可以了解使用什么和丢弃什么、代码大小、rodata 大小等

标签： c++ gcc linker clang++

【解决方案1】：

好吧，显然我设法回答了没有看到代码和错误消息的问题。是时候打开我的 psi 咨询了。

关于 Linux/ELF 目标上的链接，重要的是要记住，链接器在尝试满足/解析符号时，正在合并（并复制到最终可执行文件）部分（又名段）。通常应用程序具有 .text（代码段）、.rodata（只读数据）段、.data（r/w 初始化数据）段、.bss（未初始化数据）等。因此，如果需要符号位于三个函数之间在一个编译文件中，将选取文件的整个 .text 部分。如果未使用但出现在节函数中调用了其他东西，链接器将开始搜索那个“其他东西”来满足，即使它与应用程序无关。

另外，还有一些 C++ 特定的东西：对于具有虚函数的类，编译器生成 vtable，带有指向每个虚函数的指针，并将该表移动到 .rodata 部分。注意，那是什么我们认为代码实际上是在（只读）DATA 部分中结束的。

如果你只定义了一个虚函数，链接器很可能会抱怨类似的错误消息

/tmp/cc5YTcBb.o:(.rodata._ZTV3CL1[_ZTV3CL1]+0x18): undefined reference to `CL1::fnc2()

您可以看到问题在于 .rodata，而不是 .text。

故事的寓意：将您的代码和数据切成大量最小的可能部分/段，即您的链接原子。理想情况下，每个函数都进入自己的部分，以及一段初始化或 r/o 数据。

最后一步是指示链接器（通过 -Wl 选项）丢弃（垃圾收集）所有未使用的部分。

一般来说，链接器会使用更多的 RAM，链接阶段可能会更慢，但应用程序会更小更快。

命令行使用，看看GCC手册wrt options的含义。

g++ -fdata-sections -ffunction-sections -fipa-pta main.cpp -Wl,--gc-sections -Wl,-O1 -Wl,--as-needed

【讨论】：