在没有使用-fPIC的情况下将静态库链接到共享库中

Question

在没有使用-fPIC的情况下将静态库链接到共享库中

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我希望将目标文件和静态库合并成一个共享库，但不希望静态库被公开，只在进入共享库的目标文件中引用。我认为在这种情况下，我不需要使用-fPIC编译静态库，但我不知道如何告诉链接器我不会使用静态库中的符号。以下是我的问题说明和文件示例：

文件foo.cpp：

#include "static.h"
using namespace std;

string version_info()
{
    return static_version_info();
}

文件 static.cpp:

#include"static.h"
#include <vector>
using namespace std;
string static_version_info()
{
    std::vector<int> ivec;
    return to_string(ivec.size());
}

文件 static.h：

#ifndef STATIC_H
#define STATIC_H
#include<iostream>
using namespace std;
std::string static_version_info();
#endif

然后执行。

$ g++ -c foo.cpp -o foo.o -fPIC
$ g++ -c static.cpp -o static.o
$ gcc-ar rcs static.a static.o
$ g++ -shared foo.o static.a
/usr/bin/ld: static.a(static.o): relocation R_X86_64_PC32 against symbol `_ZNSt6vectorIiSaIiEEC1Ev' can not be used when making a shared object; recompile with -fPIC
/usr/bin/ld: final link failed: Bad value
collect2: error: ld returned 1 exit status

问题: 如何调整最后一个命令，使我不会出现错误？这可能吗？

请注意，我不想使用 -fPIC 编译 static.cpp , 我也不需要在共享库中使用符号 (这里是 return_static_version_info())。

- phinz

我不明白你的思路。如果你“...不会使用静态库中的符号...”，为什么还需要将其链接？ - SergeyA

@SergeyA 静态库仅在与静态库链接在一起的目标文件中定义的接口中使用。我只通过这个接口访问静态库。问题是，在这种情况下，我是否可以避免为静态库使用-fPIC。 - phinz

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Basile Starynkevitch · Accepted Answer

您不能（或者至少不应该）将静态库链接到共享库中。

即使您似乎成功地将非PIC静态库 libX.a 链接到共享库 libY.so 中，结果也不会具有位置无关代码（因此会有很多“无用”的或“恼人的”重定位）。

共享库需要仅包含位置无关代码（在实践中）；但静态库不包含PIC。

我不想使用 -fPIC 编译 static.cpp

但您确实应该这样做。

有关详细信息，请阅读Drepper的 如何编写共享库。

顺便提一下，一些Linux发行版（例如Debian）提供了一个libc6-pic包，其中包含诸如/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc_pic.a之类的位置无关代码的静态库。这可能用于扩展您系统的libc.so.6，例如使用您自己的函数（或您自己的malloc等）。

实际上，最好使用-fPIC重新编译您的静态库代码；顺便说一句，x86-64 ISA旨在促进PIC。

最后，如果您关心优化，有许多方法。您是否考虑过使用gcc -O3 -fPIC -flto进行编译和链接？在某些情况下，您可以考虑使用-ffast-math（启用针对C标准的优化），或将-O3替换为-Ofast。

您应该使用最新的GCC或Clang编译器（或最新的专有icc）。这篇旧文章（在您的评论中提到）是关于4.7版本的。2018年秋季，当前的GCC是GCC 8，GCC 9正在开发中（因此应在2019年春季出现）。当前的Clang是Clang 7。

编译器不断地在优化方面取得进展。

您可能想要下载最新版本的GCC或Clang的源代码tarball，并在计算机上构建它。这是获得这些编译器的最新版本的好方法，因为发行版制造商通常更喜欢较旧的版本（即使与非标准兼容的代码也兼容）。