仅链接库中的某些符号

Question

我正在使用 GCC 开发一个嵌入式系统，并且只想使用 libc 中的几个符号。例如，我想使用基本的 memcpy、memmove、memset、strlen、strcpy 等。但是，我想提供自己的（较小的）printf 函数，所以我不希望 libc 提供 printf。我不想在这个平台上动态分配，所以我根本不想 malloc 解析。

有没有办法告诉 GCC 从 libc 中“只提供这些符号”？

编辑：为了清楚起见，我想问是否有一种方法可以只提供库中的一些特定符号，而不仅仅是用我自己的实现覆盖库函数。如果代码使用库中但未指定的符号，则链接器应失败并显示“未解析的符号”。如果另一个问题解释了如何做到这一点，我还没有看到它。

Answer 1

只要您的 libc 和链接器设置支持它，这应该“自动”发生。你还没有告诉你你的平台是什么，所以here is one where it does work。

所以，让我们使用 snprintf 创建一个愚蠢的示例。

/*
 * main.c
 */
#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv) {
  char l[100];
  snprintf(l, 100, "%s %d\n", argv[0], argc);
  return 0;
}

尝试编译链接

$ CC=/opt/gcc-arm-none-eabi-4_7-2013q3/bin/arm-none-eabi-gcc
$ CFLAGS="-mcpu=arm926ej-s -Wall -Wextra -O6"
$ LDFLAGS="-nostartfiles -L. -Wl,--gc-sections,-emain"
$ $CC $CFLAGS -c main.c -o main.o
$ $CC $LDFLAGS main.o -o example
/opt/gcc-arm-none-eabi-4_7-2013q3/bin/../lib/gcc/arm-none-eabi/4.7.4/../../../../arm-none-eabi/lib/libc.a(lib_a-sbrkr.o): In function `_sbrk_r':
sbrkr.c:(.text._sbrk_r+0x18): undefined reference to `_sbrk'
collect2: error: ld returned 1 exit status

它需要_sbrk，因为newlib *printf 函数使用malloc，这需要一种分配系统内存的方法。让我们给它一个虚拟的。

/* 
 * sbrk.c
 */
#include <stdint.h>
#include <unistd.h>
void *_sbrk(intptr_t increment) {
  return 0;
}

并编译它

$ $CC $CFLAGS -c sbrk.c -o sbrk.o
$ $CC $LDFLAGS -Wl,-Map,"sbrk.map" main.o sbrk.o -o with-sbrk
$ /opt/gcc-arm-none-eabi-4_7-2013q3/bin/arm-none-eabi-size with-sbrk
   text    data     bss     dec     hex filename
  28956    2164      56   31176    79c8 with-sbrk

嗯，这就是你想摆脱printf 和朋友的原因，不是吗？现在，用我们的函数替换snprintf

/* 
 * replace.c
 */
#include <stdio.h> 
#include <string.h>
int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...) {
  return strlen(format);
}

然后编译

$ $CC $CFLAGS -c replace.c -o replace.o
$ $CC $LDFLAGS -Wl,-Map,"replace.map" main.o replace.o -o with-replace
$ /opt/gcc-arm-none-eabi-4_7-2013q3/bin/arm-none-eabi-size with-sbrk
   text    data     bss     dec     hex filename
    180       0       0     180      b4 with-replace

请注意，我们根本没有使用 _sbrk 存根。只要不提供_sbrk，就可以确定malloc没有（不能）被链接和使用。

Answer 2

最简单的解决方案可能是使用一个包装器，它定义符号并在运行时使用 dlfcn 解析它们：

#include <dlfcn.h>

void* (*memcpy)(void *dest, const void *src, size_t n);
char* (*strncpy)(char *dest, const char *src, size_t n);
...

void init_symbols (void) {
    void *handle = dlopen("/lib/libc.so.6", RTLD_LAZY);

    memcpy = dlsym(handle, "memcpy");
    strncpy = dlsym(handle, "strncpy");
    ...
}

并将您的二进制文件与-nostdlib 链接。这使您可以最好地控制从哪个来源使用哪些符号。