静态库中的符号有时会链接到可执行文件，有时不会

Posted 2023-02-22

【中文标题】静态库中的符号有时会链接到可执行文件，有时不会

【英文标题】：symbols in static library sometimes got linked into executable, sometimes not

【发布时间】：2019-01-10 10:27:59

【问题描述】：

我有一个静态库，它是使用 g++ 从 linux 上的许多 cpp 文件生成的。一个头文件包含一个实现工厂模式的类

头文件中的伪代码如下

class Factory

public:
    static Factory& instance();
    Base * create(const std::string& name);
    template<class T>
      void register_class(const std::string& name);


template <class T>
class FactoryRegister

public:
    FactoryRegister(const std::string& name)
    
       Factory::instance().register_class<T>(name);
    

工厂的 cpp 文件有实现。在另一个 cpp 文件 Derive.cpp 中，有一个我想注册到工厂的类。我定义了一个全局变量来做到这一点。代码如下

FactoryRegister<Derive> g_register_derive("derive");

所有这些文件都编译成一个静态库并链接到一个可执行文件。

我的理解是，由于任何代码都没有引用 g_register_derive，因此除非提供了整体存档选项，否则不应将其链接到可执行文件中。

奇怪的是，如果我把 g_register_derive 放在 Derive.cpp 中，这个符号确实没有链接到可执行文件中。但是如果我将 g_register_derive 放在 Factory.cpp 中，它就会链接到可执行文件中。

我用nm验证结果，还有一行代码调用Factory::instance().create("Derive")也可以用来检查g_register_derive是否链接。

当然，如果我提供了整体存档选项，g_register_derive 将始终链接到可执行文件中。

【参考方案1】：

见the *** tag wiki about static-libraries 了解与静态库的链接，尤其是默认情况下，仅当链接器需要时，才会提取静态库中的目标文件libx.a(p.o) 并将其链接到程序中。

如果链接器需要链接存档成员 libx.a(p.o) 以便 解决对该目标文件中定义的符号foo 的某些先前引用， 然后定义在libx.a(p.o) 中定义的任何其他符号bar 也链接到程序中 - 因为它是该目标文件的一部分 - 是否 bar是否被程序引用。

所以，如果你在编译的源文件p.cpp 中定义g_register_derive 到p.o并归档为libx.a(p.o)，您的应用程序需要链接 libx.a(p.o) 出于任何原因，那么默认情况下¹g_register_derive 变为 在你的程序中定义。

如果您将g_register_derive 的定义移动到 q.cpp，编译归档为libx.a(q.o)，你的应用 不需要出于任何原因需要链接libx.a(q.o)，然后g_register_derive 没有在你的程序中定义。

---

[1] 使用非默认编译和链接选项，您可以删除定义 未使用 符号从您的程序。请参阅How to remove unused C/C++ symbols with GCC and ld? 和接受的答案。

【讨论】：

谢谢，这个问题困扰我好几天了。