共享库 libbar.so 静态链接到 libfoo.a，程序链接到 libbar.so 和 libfoo.so，会发生什么？

Question

（希望这不会变得太复杂......）

我已经构建了一个第三方 C++ 库 libfoo，其中包含静态 (libfoo.a) 和共享 (libfoo.so) 版本。目标文件是使用 -fPIC 创建的。 libfoo 有几个用于配置其行为的全局变量，以及依赖这些全局变量的函数，为简单起见，函数 func1() 与变量 global_a 交互。

我已经构建了我的 C++ 共享库 libbar，我已经静态链接到 libfoo.a。这是在没有 --whole-archive 选项的情况下完成的。所以我相信libbar.so 包含了libfoo.a 所需的所有符号和定义。这个库调用来自libfoo 的函数，它使用全局变量来控制行为。在这种情况下，假设它调用函数func1()。

最后，我有一个 C++ 客户端程序 baz，它动态链接到 libfoo.so 和 libbar.so。此客户端还使用来自libfoo 的相同函数/全局变量。它修改global_a并调用func1()。

一般来说，在这种情况下客户端baz 的行为是什么？这种配置是我应该避免的，还是可以？如果libfoo.a 和libfoo.so 是不同的版本会怎样？

对于全局变量，我有点期待libbar.so 中的代码会使用自己的副本，baz 中的任何更改都会修改libfoo.so 中的副本，但这不是我所看到的。当baz修改global_a时，在libbar.so中可以看到效果。客户端baz 没有我能看出的任何其他异常行为。

我还尝试将baz 与libfoo.a 链接，并看到相同的（显然是正确的）行为。

无论哪种情况，Valgrind 都没有显示任何错误。

Answer 1

一般来说，在这种情况下，客户端 baz 的行为会是什么？

一般而言，UNIX / ELF 系统上共享库的行为旨在模仿存档库的行为。

特别是，如果您的二进制文件 baz 链接到 libfoo.so 和 libbar.so，两者export global_a，那么第一个定义获胜。也就是说，从baz、libfoo.so 和libbar.so 对global_a 的所有引用都将绑定到在链接顺序中找到的第一个实例（这里大概是libfoo.so）。

可以通过隐藏符号来修改此行为，例如-fvisibility-hidden、__attribute__((visibility("hidden"))) 或链接器脚本。

您可以通过

查看每个库导出的内容

nm -AD libfoo.so libbar.so | grep global_a

（此命令将只显示导出的符号）。

对于全局变量，我有点期待 libbar.so 中的代码会使用自己的副本

这种预期是不正确的。

这种配置是我应该避免的，还是可以的？

这是您通常应该避免的事情，因为例如更新libbar.so 而不重新链接libfoo.so 可能会产生不一致。假设global_a 的类型在以后的版本中从int 更改为double。突然一个简单的语句，如：

global_a = 0.0;

在libbar.so 内部现在可能会损坏libfoo.so 内部global_a 之后的不相关变量（libfoo.so 内部的global_a 仍然是一个 4 字节 int，但现在写入了 8 字节 double进去）。

无论哪种情况，Valgrind 都没有显示错误。

Valgrind 在检查全局变量方面异常很弱，而且几乎从不抱怨它们。您应该养成使用gcc -fsanitize=address 检查程序的习惯。