使用链接器选择 C++ 函数的实现

Question

我想通过交换它们来测试一段代码中的 C++ 函数 对于已知在工作上下文中工作的那些，其中使用链接器完成交换。 （我在 linux 下使用 C++ 和 GCC。）不幸的是，我对如何驱动链接器知之甚少，不知道如何做到这一点，或者即使它是可能的。

对我来说，主要是为了测试学生的代码和老师的代码 模型解决方案，尽管我可以想象很多其他情况 方法可能很有趣。注意学生的源代码是 可用并且可以以我喜欢的任何方式编译，但是这个来源 无法编辑。但是，老师的代码可以修改为 需要。

下面是一个简单的例子来说明这个想法。

这是老师的代码，其中的函数可以调用每个 其他方式与所示类似。这里的所有函数都是假设的 完全符合他们的规格。

#include <iostream>

using namespace std;

// model teacher program : main calls g which calls f

int f(int x) {
  cout << "in teacher-f(" << x << ")" << endl;
  return 46;
}

int g(int x) {
  cout << "in teacher-g(" << x << ")" << endl;
  int y = f(x);
  cout << "f(" << x << ") returned " << y << endl;  
  return 91;  
}

int main() {
  cout << "in teacher-main()" << endl;
  int x = 2;
  int y = g(x);
  cout << "g(" << x << ") returned " << y <<  endl;  
}

一个典型的学生代码，试图满足相同的规范， 进行测试。在我的例子中，一个“main”，几个#includes，和“using 命名空间 std;" 是预期的。

#include <iostream>

using namespace std;

// model student program : main calls g which calls f

int f(int x) {
  cout << "in student-f(" << x << ")" << endl;
  return 27;
}

int g(int x) {
  cout << "in student-g(" << x << ")" << endl;
  int y = f(x);
  cout << "f(" << x << ") returned " << y << endl;  
  return 82;  
}

int main() {
  cout << "in student-main()" << endl;
  int x = 4;
  int y = g(x);
  cout << "g(" << x << ") returned " << y <<  endl;  
  return 0;
}

我想把老师的每一个功能都一一交换来测试一下 学生单独发挥作用。

这是一种尝试，在这种情况下测试学生的 g()

g++ -c student.cpp
# (this makes student.o)
# strip f() and main() from student.o:
strip -N main -N _Z1fi student.o

# similarly for teacher, but stripping g
g++ -c teacher.cpp
strip -N _Z1gi teacher.o
g++ -o final teacher.o student.o
./final

我期望的结果是

in teacher-main()
in student-g(2)
in teacher-f(2)
f(2) returned 46
g(4) returned 82

不幸的是，我得到：

strip: not stripping symbol `_Z1fi' because it is named in a relocation

我尝试用 .so 库做类似的事情。这 删除的错误消息消失了，但不幸的是这次 老师 main 调用了我试图删除的老师 g。

g++ -shared -fPIC -o student.so student.cpp
g++ -shared -fPIC -o teacher.so teacher.cpp 
strip -N main -N _Z1fi student.so
strip -N _Z1gi  teacher.so
g++ -o final teacher.so student.so
./final

给予

in teacher-main()
in teacher-g(2)
in teacher-f(2)
f(2) returned 46
g(2) returned 91

有什么建议吗？这甚至可能吗？如果没有，有什么办法 轮到做同样的事情？如前所述，我无法编辑 student.cpp，但我 可以从其他源代码中#include 它。

谢谢 理查德

Answer 1

这有点违反您的要求，但我建议您更改学生代码的预期形式。不要要求他们编码main，或者要求他们在单独的编译单元中编码main，或者只是要求他们在提交之前将他们的main 重命名为main_。或者只是在编译前提交后在学生代码的顶部添加#define main main_；对于简单的任务，这就足够了。

之后，您无需从已编译的代码中删除任何内容。只需将所有你的函数放到namespace teacher，编写你自己的main 来完成所有需要的工作，并将所有代码链接在一起。更改并重新编译您的代码，为您的函数调用teacher::f，或为学生的函数调用::f。

Answer 2

我认为唯一可能的解决方案是将其分成两个文件：

第一个文件对教师和学生应该是通用的，并且可以同时包含 main 和 f + g 的前向声明：

通用文件：(common.cpp)

#include <iostream>    
using namespace std;
int g(int x) ;

int f(int x) {
  cout << "in teacher-f(" << x << ")" << endl;
  return 46;
}

int main() {
  cout << "in teacher-main()" << endl;
  int x = 2;
  int y = g(x);
  cout << "g(" << x << ") returned " << y <<  endl;  
}

第二个文件应该包含g 方法（+ 前向声明到f）：

老师（teacher.cpp）：

#include <iostream>
using namespace std;
int f(int x);

int g(int x) {
  cout << "in teacher-g(" << x << ")" << endl;
  int y = f(x);
  cout << "f(" << x << ") returned " << y << endl;  
  return 91;  
}

学生（student.cpp）：

#include <iostream>
using namespace std;
int f(int x);

int g(int x) {
  cout << "in student-g(" << x << ")" << endl;
  int y = f(x);
  cout << "f(" << x << ") returned " << y << endl;  
  return 82;  
}

现在你可以从 common.cpp + teacher.cpp 编译teacher

g++ -o teacher common.cpp teacher.cpp

和来自 common.cpp 的学生 + student.cpp

g++ -o student common.cpp student.cpp

common.cpp 甚至可以替换为静态或共享库，您可以添加标头而不是 f 的前向声明。

Answer 3

这是来自劳伦斯的，回答了我的问题。我不能说便携性等。

g++ -c student.cpp
g++ -c teacher.cpp 
strip -N main student.o
objcopy -W _Z1fi student.o
objcopy -W _Z1gi  teacher.o
g++ -o final teacher.o student.o
./final

给出预期

in teacher-main()
in student-g(2)
in teacher-f(2)
f(2) returned 46
g(2) returned 82

谢谢！

PS 我第一次尝试时肯定打错了，否则剥离和削弱的顺序很重要......我说这个 objcopy -W 想法不起作用的评论现在已被删除。以上已经测试过几次了。