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c++ - 目标文件和共享目标文件之间的关系

coder 2023-05-03 原文

共享对象( .so )文件和对象( .o )文件之间的关系是什么？

你能通过例子解释一下吗？

最佳答案

假设您有以下 C 源文件，将其命名为 name.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void print_name(const char * name)
{
    printf("My name is %s\n", name);
}

当你编译它时，用 cc name.c您生成 name.o . .o 包含 name.c 中定义的所有函数和变量的编译代码和数据，以及将它们的名称与实际代码相关联的索引。如果您查看该索引，请使用 nm 说工具(在 Linux 和许多其他 Unix 上可用)你会注意到两个条目:
00000000 T print_name
         U printf

这意味着:有两个符号(函数或变量的名称，但不是类、结构或任何类型的名称)存储在 .o 中。第一个，标有 T实际上包含在 name.o 中的定义.另一个，标有 U只是一个引用。 print_name 的代码可以在这里找到，但是 printf 的代码不能。当您的实际程序运行时，它需要找到所有引用的符号并在其他目标文件中查找它们的定义，以便将它们链接到一个完整的程序或完整的库中。因此，目标文件是在源文件中找到的定义，转换为二进制形式，可用于放置到完整程序中。

您可以将 .o 文件一个一个链接在一起，但您不能:它们通常很多，并且它们是一个实现细节。您真的希望将它们全部收集到相关对象的捆绑中，并具有公认的名称。这些包被称为库，它们有两种形式:静态和动态。

静态库(在 Unix 中)几乎总是以 .a 为后缀。 (示例包括 libc.a 是 C 核心库，libm.a 是 C 数学库)等等。继续使用 ar rc libname.a name.o 构建静态库的示例.如果您运行 nm在 libname.a你会看到这个:
name.o:
00000000 T print_name
         U printf

正如您所看到的，它主要是一个大的目标文件表，其中有一个索引可以找到其中的所有名称。就像目标文件一样，它包含在每个 .o 中定义的符号。以及它们所指的符号。如果您要在另一个 .o 中链接(例如 date.o 到 print_date )，您会看到另一个类似上面的条目。

如果您将静态库链接到可执行文件，它会将整个库嵌入到可执行文件中。这就像链接所有个人.o文件。正如您可以想象的那样，这会使您的程序变得非常庞大，尤其是当您使用(就像大多数现代应用程序一样)大量库时。

动态或共享库后缀为 .so .它，就像它的静态模拟一样，是一个大的目标文件表，指的是所有编译的代码。你可以用 cc -shared libname.so name.o 来构建它.看着 nm虽然与静态库有很大不同。在我的系统上，它包含大约两打符号，其中只有两个是 print_name和 printf :
00001498 a _DYNAMIC
00001574 a _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
         w _Jv_RegisterClasses
00001488 d __CTOR_END__
00001484 d __CTOR_LIST__
00001490 d __DTOR_END__
0000148c d __DTOR_LIST__
00000480 r __FRAME_END__
00001494 d __JCR_END__
00001494 d __JCR_LIST__
00001590 A __bss_start
         w __cxa_finalize@@GLIBC_2.1.3
00000420 t __do_global_ctors_aux
00000360 t __do_global_dtors_aux
00001588 d __dso_handle
         w __gmon_start__
000003f7 t __i686.get_pc_thunk.bx
00001590 A _edata
00001594 A _end
00000454 T _fini
000002f8 T _init
00001590 b completed.5843
000003c0 t frame_dummy
0000158c d p.5841
000003fc T print_name
         U printf@@GLIBC_2.0

共享库在一个非常重要的方面不同于静态库:它不会将自身嵌入到您的最终可执行文件中。相反，可执行文件包含对该共享库的引用，该引用不是在链接时解析，而是在运行时解析。这有许多优点:
  • 您的可执行文件要小得多。它只包含您通过目标文件显式链接的代码。外部库是引用，它们的代码不会进入二进制文件。
  • 您可以在多个可执行文件之间共享(因此得名)一个库的位。
  • 如果您注意二进制兼容性，您可以在程序运行之间更新库中的代码，程序将选取新库而无需更改它。

    • 有一些缺点:
  • 将程序链接在一起需要时间。对于共享库，有些时间会推迟到每次可执行文件运行时。
  • 过程比较复杂。共享库中的所有附加符号都是在运行时建立库链接所需的基础结构的一部分。
  • 您可能会面临库的不同版本之间存在细微不兼容的风险。在 Windows 上，这称为“DLL hell ”。

    • (如果你考虑一下，其中许多是程序使用或不使用引用和指针而不是直接将类的对象嵌入其他对象的原因。类比非常直接。)

    好的，这是很多细节，我跳过了很多，例如链接过程实际上是如何工作的。我希望你能遵循它。如果没有要求澄清。

    关于c++ - 目标文件和共享目标文件之间的关系，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/1210787/

    amp43codename的c++linkershared-librariesobject-files

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