共享库的外部符号如何在主程序中解析？

Posted 2023-02-22

【中文标题】共享库的外部符号如何在主程序中解析？

【英文标题】：How are external symbols of a shared library resolved in the main program?

【发布时间】：2019-02-20 11:24:12

【问题描述】：

我已经阅读了很多关于共享库的加载时链接的语义，但我无法理解的一件事是主程序如何引用共享库中定义的函数？例如，假设我有这个代码

myShared.sh

int get()
   return 0;

main.c

  extern int get();
  int main()
    int a = get();
  

我理解，由于共享库不能对它们的放置位置做出任何断言，它们必须使用 GOT 和 PLT 来引用它们自己的函数和全局数据。但是使用所述库的实际程序如何知道函数将被加载到哪里，以便它可以引用它们呢？显然，链接器不知道，因为这些库的链接直到加载时才会发生。所以，我能想到的只有两种方法可以引用这些外部函数。

1234563函数（就像共享库如何在 PIC 之前使用加载时重定位）但这会导致显着的开销，并且是（我认为）首先引入 PIC 的动机

主程序也有自己的 GOT 和 PLT，加载器还必须沿着共享库的 GOT 填充主程序的 GOT（在全局变量的情况下在加载期间一次全部完成，或者以一种懒惰的方式将 PLT 用于函数）但这听起来像是重复劳动。

那么，如果有的话，这两种方法中的哪一种是用于解析共享库的外部符号的方法？

【问题讨论】：

this 有用吗？

@JulianH 如果我没记错的话，在 Linux 和共享对象上，链接发生在加载时（在运行之前，而不是编译时）。请注意，该 OP 明确标记了 Linux。 （我知道 Windows 上的 DLL 在这方面有点不同。）

@Scheff 我认为在 Linux 上您必须将库的名称传递给 g++，以便链接器能够解析这些符号。如果你用dlopen链接，你不能用extern来寻址get

@JulianH 我刚刚发现：Static, Shared Dynamic and Loadable Linux Libraries: 为运行时链接编译 ... 这些库不会包含在可执行文件中，但会包含在可执行文件中在运行时执行期间动态链接。 ;-) 我将其理解为：在编译时它是“链接的”，为运行时链接做准备。我在吹毛求疵吗？

是的，我明白了，Linux 和 Windows 之间存在差异，抱歉。

【参考方案1】：

主程序中的符号解析与共享库中的符号解析没有太大区别，是通过主程序的 GOT 和 PLT 表来实现的。您是正确的，这会在静态 (ld) 和动态 (ld.so) 链接器之间产生一定量的重复，并减慢程序启动速度，但另一方面可以提高运行时的灵活性（例如，通过 LD_PRELOAD 插入符号） .