C靜態庫不能互相識別 - 為什么我得到“未定義的對`function`的引用”？ （鏈接器錯誤）

Question

所以，我創建了一個這樣的靜態庫：

liba.h
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#ifndef LIBA_H
#define LIBA_H

void do_something();

#endif

和

liba.c
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#include "liba.h"
#include <stdio.h>

void do_something() {
    printf("liba\n");
}

還有一個類似的靜態庫：

libb.h
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#ifndef LIBB_H
#define LIBB_H

void do_something_else();

#endif

和

libb.c
-----
#include "liba.h"
#include "libb.h"
#include <stdio.h>

void do_something_else() {
    do_something(); /* this is supposed to execute from liba */
    printf("libb\n");
}

還有一個簡單的主文件：

main.c
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#include "liba.h"
#include "libb.h"

int main() {
    do_something_else();
}

靜態庫編譯為：

gcc -c liba.c
gcc -c libb.c -I<path_to_liba.h>

ar rcs liba.a liba.o
ar rcs libb.a libb.o

主程序編譯為：

gcc main.c -I<path_to_liba.h> -I<path_to_libb.h>
    -L<path_to_liba.a> -L<path_to_libb.a> -la -lb

當我嘗試編譯主程序時，我收到一個鏈接錯誤：

libb/libb.a(libb.o): In function `do_something_else':
libb.c:(.text+0x14): undefined reference to `do_something'
collect2: error: ld returned 1 exit status

出於某些奇怪的原因，當我將main.c文件更改為此時，它可以正常工作：

main.c
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#include "liba.h"
#include "libb.h"

int main() {
    do_something();
    do_something_else();
}

這不僅可以編譯，還可以提供預期的輸出：

Output:
    liba
    liba
    libb

如果不從主文件中調用do_something ，我該如何運行do_something_else ？ 我顯然做錯了什么。

Answer 1

快速解決方案

更改指定靜態庫的順序。

說明

對於靜態庫，指定庫的順序很重要。 原因是鏈接器將只包含靜態庫中的目標文件（記住，那些基本上只是目標文件的存檔），如果該目標文件解析了以前未解析的符號。

以你的例子和命令liba.a libb.a ：

編譯main.c會給出一個帶有未解析符號do_something_else的目標文件。 現在鏈接器打開liba.a ，查看包含在其中的單個目標文件liba.o中導出的符號，並找不到do_something_else匹配項（因為只有do_something從liba.o導出）。 因此，仍然需要解析do_something_else ，鏈接器查看下一個庫libb.a ，查看從libb.o導出的符號，找到do_something_else ，從而將libb.o添加到將鏈接的目標文件中。 libb.o包含符號do_something的未解析引用，因此鏈接器嘗試解析該問題。 首先，它查看從中獲取目標文件libb.o的庫，以查看是否有另一個解析符號的目標文件。 然后它嘗試使用下一個庫/目標文件之一解析符號。 由於庫libb.a既沒有另一個目標文件，也沒有其他庫/目標文件可供查看，鏈接器失敗並顯示未解析的符號do_something 。

當您使用libb.a liba.a ：

未解決的符號do_something_else從main.o由包括解決libb.o從libb.a 。 這會添加未解析的符號do_something ，然后可以通過包含liba.o來liba.a 。 因此，鏈接成功。

合理

為什么不讓鏈接器在所有庫中搜索新的未解析符號？ 我只能在這里猜測這一部分，但也提供了一個明智的用例：

按照指定的順序只搜索一次庫是很簡單的。 既要實施也要理解。 另外，考慮一下：

// main.c
#include <stdio.h>
int calculate(int value);
int main() {
  printf("%d\n", calculate(42));
}

現在有一個庫libsuperfast.a ，它包含（在其他代碼中）一個calculate的實現，它依賴於某些特定於平台的東西，並且僅在該平台上有條件地編譯。 但是你也想支持其他平台。 因此，您手動實現calculate並將其放入libslowashell.a 。 鏈接就好

$CC -o app main.o libsuperfast.a libslowashell.a

將包括快速代碼（如果可用）和慢速代碼。 類似的東西是為了便攜性而做的，例如在gnulib中 。

其他方案

• 無條件地包括整個靜態庫，使用-Wl,--whole-archive 。
• 使用libtool 。 允許您創建靜態庫和共享庫，而無需過多地擔心平台細節。 並為您處理庫之間的依賴關系。

• 在創建libb.a時手動解析對liba.a依賴關系。 為此，首先從文件中創建一個可重定位目標文件，該文件必須解析對liba.a的引用，與liba.a鏈接，然后從該部分鏈接文件（可能還有其他文件）創建庫：

   ld -r libb.o liba.a -o libb-partial.o ar rcs libb.a libb-partial.o # possibly others 

• 使用-Wl,--start-group libb.a liba.a -Wl,--end-group 。 這會導致鏈接器重復搜索庫，直到沒有更多未解析的符號或者無法從庫中解析出更多符號。

Answer 2

與靜態庫鏈接時 - 位置很重要！ 在你的情況下， libb依賴於liba ，因此，依賴庫應該放在使用者之后。

所以，試試這種方式：

gcc main.c -I<path_to_liba.h> -I<path_to_libb.h>
    -L<path_to_liba.a> -L<path_to_libb.a> -lb -la

或者甚至這樣，如果你不想關心訂單：

gcc main.c -I<path_to_liba.h> -I<path_to_libb.h>
    -L<path_to_liba.a> -L<path_to_libb.a>
    -Wl,--whole-archive -la -lb -Wl,--no-whole-archive

但是，在這種情況下，整個庫將被鏈接，即使它根本不被使用。