在共享库中查找引用未定义符号的源文件

Question

我有一个由 C++ 源代码构建的共享库（我想是 ELF 格式）。该库是在调试模式下构建的。

鉴于此库的未定义符号，我想确定它来自的源文件（-s）（或目标文件（-s））。

怎么做？ （我想调试版本的库是很有可能的。）

递归 grep 不是一个选项，因为我只对库包含的源文件感兴趣。未定义符号可能来自外部头文件，因此对库本身的源代码进行 greing 将找不到任何东西。

Answer 1

使用调试信息构建的共享库引用了未定义的外部 变量，就像我要构建的示例一样：

foo.cpp

 namespace bar {
     extern int undefined;
 };

 int foo()
 {
     return bar::undefined;
 }

我将未定义的符号放在命名空间中只是为了了解它所在的情况 由于您在谈论 C++，因此对链接器进行了名称修改。

编译和链接，带有调试信息：

 $ g++ -shared -g -fPIC -o libfoo.so foo.cpp

这是在库的符号表中，原始的：

 $ nm --undefined-only libfoo.so | grep undefined
                  U _ZN3bar9undefinedE

并解构：

 $ nm -C --undefined-only libfoo.so | grep undefined
                  U bar::undefined

现在，如果我们转储调试信息，我们会看到：

$ readelf --debug-dump=info libfoo.so
Contents of the .debug_info section:

  Compilation Unit @ offset 0x0:
   Length:        0x6d (32-bit)
   Version:       4
   Abbrev Offset: 0x0
   Pointer Size:  8
 <0><b>: Abbrev Number: 1 (DW_TAG_compile_unit)
    <c>   DW_AT_producer    : (indirect string, offset: 0x0): GNU C++14 7.3.0 -mtune=generic -march=x86-64 -g -fPIC -fstack-protector-strong
    <10>   DW_AT_language    : 4    (C++)
    <11>   DW_AT_name        : (indirect string, offset: 0x8f): foo.cpp
    <15>   DW_AT_comp_dir    : (indirect string, offset: 0x74): /home/imk/develop/so/scrap
    <19>   DW_AT_low_pc      : 0x5ba
    <21>   DW_AT_high_pc     : 0xf
    <29>   DW_AT_stmt_list   : 0x0
 <1><2d>: Abbrev Number: 2 (DW_TAG_namespace)
    <2e>   DW_AT_name        : bar
    <32>   DW_AT_decl_file   : 1
    <33>   DW_AT_decl_line   : 1
    <34>   DW_AT_sibling     : <0x48>
 <2><38>: Abbrev Number: 3 (DW_TAG_variable)
    <39>   DW_AT_name        : (indirect string, offset: 0x6a): undefined
    <3d>   DW_AT_decl_file   : 1
    <3e>   DW_AT_decl_line   : 2
    <3f>   DW_AT_linkage_name: (indirect string, offset: 0x57): _ZN3bar9undefinedE
    <43>   DW_AT_type        : <0x48>
    <47>   DW_AT_external    : 1
    <47>   DW_AT_declaration : 1
 <2><47>: Abbrev Number: 0
 <1><48>: Abbrev Number: 4 (DW_TAG_base_type)
    <49>   DW_AT_byte_size   : 4
    <4a>   DW_AT_encoding    : 5    (signed)
    <4b>   DW_AT_name        : int
 <1><4f>: Abbrev Number: 5 (DW_TAG_subprogram)
    <50>   DW_AT_external    : 1
    <50>   DW_AT_name        : foo
    <54>   DW_AT_decl_file   : 1
    <55>   DW_AT_decl_line   : 5
    <56>   DW_AT_linkage_name: (indirect string, offset: 0x4f): _Z3foov
    <5a>   DW_AT_type        : <0x48>
    <5e>   DW_AT_low_pc      : 0x5ba
    <66>   DW_AT_high_pc     : 0xf
    <6e>   DW_AT_frame_base  : 1 byte block: 9c     (DW_OP_call_frame_cfa)
    <70>   DW_AT_GNU_all_call_sites: 1
 <1><70>: Abbrev Number: 0

其中我们的符号_ZN3bar9undefinedE由条目<2>描述 第一个（也是唯一一个）为libfoo.so 编译的编译单元。它是 链接名称由记录给出：

<3f>   DW_AT_linkage_name: (indirect string, offset: 0x57): _ZN3bar9undefinedE

所以，要获取 bar::undefined 所在的源文件的名称 引用，我们想要：-

从调试信息中提取所有行块，例如：

 ...Compilation Unit...
 ...
 ...
 ..._ZN3bar9undefinedE...

然后从它们中提取所有块，例如：

 ...DW_TAG_compile_unit...
 ...
 ...DW_AT_comp_dir...

然后在 那些 块中，打印最后两行。这是一种方法 - 很可能 不是最专业的方法 - 这样做：

$ readelf --debug-dump=info libfoo.so | awk '/Compilation Unit/, /_ZN3bar9undefinedE/' | awk '/DW_TAG_compile_unit/,/DW_AT_comp_dir/' | grep -B1 'DW_AT_comp_dir' 
    <11>   DW_AT_name        : (indirect string, offset: 0x8f): foo.cpp
    <15>   DW_AT_comp_dir    : (indirect string, offset: 0x74): /home/imk/develop/so/scrap

我们得到 1 次命中（当然，因为只编译了一个源文件），告诉我们 _ZN3bar9undefinedE， 又名bar::undefined，在foo.cpp 中引用，在构建目录/home/imk/develop/so/scrap 中编译。