如何让GNU __attribute __（（构造函数））在库中工作？

Question

如果我将所有目标文件链接在一个链接中，我可以使GNU __attribute__((constructor))工作（对于C ++程序），但如果我将包含构造函数的对象文件存储在库中，它就不再起作用了然后链接库而不是目标文件。 我究竟做错了什么？

Makefile.am：

SUBDIRS = src

SRC / Makefile.am：

bin_PROGRAMS = hello
hello_SOURCES = hello.cc register.cc register.hh myfunc.cc

SRC / hello.cc：

#include <iostream>             // for cout
#include <map>

#include "register.hh"

int main(int argc, char* argv[])
{
  std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
  std::cout << "Have " << functions.size() << " functions registered."
    << std::endl;
  for (Function_map::iterator it = functions.begin(); it != functions.end(); ++it) {
    std::cout << "Registered " << (*it).first << std::endl;
    (*it).second();
  }
  return 0;
}

SRC / register.cc：

#include <map>
#include <string>

#include "register.hh"

Function_map functions;

void register_function(const std::string& name, Function f)
{
  functions[name] = f;
}

SRC / register.hh：

#ifndef REGISTER_H_
#define REGISTER_H_

#include <map>
#include <string>

typedef void (*Function)();

typedef std::map<const std::string, Function> Function_map;
extern Function_map functions;

void register_function(const std::string& name, Function f);

#endif

SRC / myfunc.cc：

#include "register.hh"

#include <iostream>

void myfunc()
{
  std::cout << "This is myfunc!" << std::endl;
}

__attribute__((constructor))
void register_myfunc()
{
  register_function("MYFUNC", myfunc);
}

configure.ac：

AC_PREREQ([2.69])
AC_INIT([hello], [1.4], [bugs@my.domain])
AC_CONFIG_SRCDIR([src/hello.cc])
AC_CONFIG_HEADERS([config.h])
AC_CONFIG_AUX_DIR([auxiliary])
AM_INIT_AUTOMAKE([-Wall -Werror])

AC_PROG_CXX
AM_PROG_AR

AC_CONFIG_FILES([Makefile
                 src/Makefile])
AC_OUTPUT

所以所有C ++文件都被编译成目标文件，这些目标文件被链接到'hello'可执行文件中。

生成的'hello'程序的输出是：

Hello, World!
Have 1 functions registered.
Registered MYFUNC
This is myfunc!

如果我将src / Makefile.am更改为

bin_PROGRAMS = hello
hello_SOURCES = hello.cc register.cc register.hh
hello_LDADD = liblibrary.a

noinst_LIBRARIES = liblibrary.a
liblibrary_a_SOURCES = myfunc.cc

（即，myfunc.cc编译成myfunc.o，它存储在liblibrary.a中，它与其他目标文件链接成'hello'），然后'hello'的输出是

Hello, World!
Have 0 functions registered.

所以现在'register_myfunc'函数没有被执行。 为什么不？

编辑2015-02-22 （回应Basile Starynkevitch的回答）：我正在使用GNU / Linux（Fedora 20）系统。 我尝试使用libtools构建共享库，但没有成功。 我调整了src / Makefile.am，如下所示：

bin_PROGRAMS = hello
hello_SOURCES = hello.cc register.cc register.hh
hello_LDADD = liblibrary.la

noinst_LTLIBRARIES = liblibrary.la
liblibrary_la_SOURCES = myfunc.cc
liblibrary_la_LDFLAGS = -shared -fPIC

（首先使用-shared ，稍后使用-fPIC ）并将LT_INIT添加到configure.ac，但这并没有改变结果。 我将尝试使用C ++提到的“带有显式构造函数的静态数据”技巧，但我仍然有兴趣知道如何使用__attribute__((constructor))来运行我的示例。

编辑2015-02-23我尝试了“带有显式构造函数的静态数据”技巧但获得了与之前相同的结果：如果所有对象文件显式链接到可执行文件中，它可以工作，但如果我想要自动构建的东西是通过库链接到可执行文件。

添加hello_LDFLAGS = -Wl,--whole-archive （由David Grayson建议）会导致许多“多重定义”错误。 Automake将这些标志放在link命令的开头附近，因此它不仅适用于库。 Automake建议不要直接在hello_LDADD中包含链接器标志，其中指定了要链接的库。 可以使用显式的Make规则覆盖Automake规则（我可以将链接器标记准确地放在我想要的位置），但是我可能会冒其他标准Make规则（由Automake提供）行为不端的风险。

我会看看我是否可以使用dlopen来使用它。

Answer 1

我想你有一个Linux系统。 然后确保将库构建为共享库（请参阅此处 ），而不是静态库。

加载该共享库时将调用带有__attribute__(constructor)函数，例如在ld.so时，或者如果库是加载的插件，则在dlopen时调用。

BTW __attribute__(constructor)在C中比在C ++中更有用。 在C ++中，您并不真正需要它，因为您可以在其class使用static数据和一些显式定义的构造函数来实现相同的结果。

有关详细信息，请阅读Drepper的论文： 如何编写共享库 。

Answer 2

默认情况下，如果程序实际引用了某些符号，GCC的链接器将仅链接到静态库（ liblibrary.a ）中。

只是使用图书馆

因此，使您的库链接的一种方法是使用它的符号。 例如，您可以将其添加到main.cc ：

void myfunc();
...
std::cout << (void *)&myfunc << std::endl;

或者你可以手动调用库中的一些初始化函数。 在你这样做的时候，可能没有理由再使用__attr__((constructor))了。

添加链接器选项

或者，你可以尝试使用-Wl,--whole-archive所描述的选项链接在这里 。 为此，您可以将此行添加到src / Makefile.am：

hello_LDFLAGS = -Wl,--whole-archive

但是，这导致我的GCC版本为libgcc.a各种符号输出大量的多个定义错误，所以我不知道这是否是一个真正的解决方案。

Answer 3

我最终使用了-u link选项，并为我实际需要的驱动程序包含了存档的驱动程序初始化代码。 这似乎是合理的，因为它也是一个很好的方法来构建所有内容，然后控制最终程序中的确切内容。 我非常喜欢这种方式，因为我不再需要用包含的内容来监督编译步骤。 我可以编译和存档一切。

所以当你链接：

gcc -Wl,-u,myconstructor1,-u,myconstructor2 -o prog ... -llib1 -llib2 

根据应用程序的选定功能，可以自动生成所需的构造函数列表。 虽然我还没有弄清楚如何使用autotools自动化它。