深入解释为什么我们需要在 gcc 的链接器选项中使用“-pthread”？

Question

要使用 pthread_create 和其他 POSIX 线程库函数，我们需要这个标志。我们为什么需要这个？

为什么 /usr 中没有像其他函数或其他系统调用的实现一样实现这些函数的代码？

另一个问题：此外，如果没有此标志，则会出现以下输出：ERROR

我的问题是，为什么我们会在编译时收到这些错误（未定义的引用...）？ gcc 应该生成可执行文件，并且在运行时，它应该尝试找到这些符号，对吗？ （动态链接）

注意：这些符号（pthread_create、pthread_join）是外部符号（在 preproc 中使用 -E gcc 标志检查）。这与运行时加载的符号不同吗？

Answer 1

您的大致笔划是正确的，我会尝试分解您问题的每个部分并为您指出正确的方向。

要使用 pthread_create 和其他 POSIX 线程库函数，我们需要这个标志。我们为什么需要这个？

pthreads 不是作为 gcc 内置程序或作为“标准”libc 的一部分实现的，这意味着外部库必须实现它们。由于需要外部库，因此需要使用 -pthread 标志通知链接器有关该外部库的信息。

为什么 /usr 中没有像其他函数或其他系统调用的实现一样实现这些函数的代码？

绝对是，pthread API 是在 libpthread 中实现的，您几乎可以肯定会在它的共享 (libpthread.so)、静态 (libpthread.a) 和特定版本 (libpthread-X.YY.so) 中找到它/usr/lib 文件夹中的表单。

此外，如果没有此标志，则会出现以下输出：ERROR

这是链接器，告诉您您尚未指定要使用的 pthread 实现。仅仅因为 glibc 提供了一个实现并不意味着这就是您打算使用的实现。链接器不是读心器，它需要在编译时被告知您要链接到哪些特定库。

我的问题是，为什么我们会在编译时收到这些错误（未定义的引用...）？ gcc 应该生成可执行文件，并且在运行时，它应该尝试找到这些符号，对吗？ （动态链接）

再一次，链接器需要在编译时知道具体它将在运行时查找什么库。定义相同符号的两个库的 ABI 可能不同（并且可能不会相同，除非专门设计用于）。这意味着即使您的动态链接代码不会携带库的静态链接副本，代码的二进制结构仍然取决于库依赖关系。因此，这些信息必须在编译时就知道。

注意：这些符号（pthread_create、pthread_join）是外部符号（在 preproc 中使用 -E gcc 标志检查）。这与运行时加载的符号不同吗？

不，extern 只是通知编译器不会在给定的编译单元中定义符号。如果这没有意义，它基本上意味着，“该符号是在另一个文件中定义的，我只是在这里使用它”。