为什么使用-fsanitize = undefined会导致“undefined reference to typeinfo”？

Question

以下测试用例是从一个真实应用程序精简而来，使用-fsanitize=undefined（使用GCC 6.1.1）将无法链接，但不使用它则可以正常链接。有人能告诉我为什么吗？似乎与Qt / QObject、-fvisibility=hidden和-fsanitize=undefined的组合有关，但具体问题出在哪里我不得而知。 lib1.h:

#include <QObject>

class MyObject : public QObject
{
public:
    MyObject (QObject * parent = nullptr);
    ~MyObject ();

    void myMethod ();
};

lib1.cc:

#include "lib1.h"

#define EXPORT __attribute__((visibility("default")))

EXPORT MyObject::MyObject (QObject * parent) : QObject (parent)
{
}

EXPORT MyObject::~MyObject ()
{
}

EXPORT void MyObject::myMethod ()
{
}

lib2.cc:

#include "lib1.h"

void test (MyObject * object)
{
    object->myMethod ();
}

构建步骤：

LIBFLAGS="-fPIC -shared -Wall -Wl,-z,defs"
QTFLAGS="-I/usr/include/qt -I/usr/include/qt/QtCore -lQt5Core"

g++ -fsanitize=undefined -fvisibility=hidden \
 ${QTFLAGS} ${LIBFLAGS} lib1.cc -o lib1.so

g++ -fsanitize=undefined \
 ${QTFLAGS} ${LIBFLAGS} lib1.so lib2.cc -o lib2.so

构建输出（来自最终步骤）：

/tmp/ccY7PHv4.o:(.data.rel+0x18): undefined reference to `typeinfo for MyObject'
collect2: error: ld returned 1 exit status

- John Lindgren

Answer 1

实际问题的答案是，-fsanitize=undefined 其实是一组包括 vptr 检查器在内的检查工具。

参考链接：https://clang.llvm.org/docs/UndefinedBehaviorSanitizer.html vptr 检查器需要运行时类型信息(RTTI)，而其他回答已经解释了为什么它不可用。

要运行除了 vptr 之外的所有测试，可以输入以下命令：

-fsanitize=undefined -fno-sanitize=vptr

- xaxxon

Answer 2

我认为-fsanitize=undefined只是一个转移注意力的话题。

你只是在导出该类的成员函数。为了还要导出它的元数据（例如其类型信息和可能的v-table指针），你需要导出这个类。

试试这个：

class EXPORT MyObject : public QObject
{
public:
    MyObject (QObject * parent = nullptr);
    ~MyObject ();

    void myMethod ();
};

那么您就不需要标记单个成员函数。

- Arvid

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这意味着会有一些麻烦，因为EXPORT现在必须在公共头文件中定义，并且需要在Windows构建时在dllimport和dllexport之间切换。但是我已经阅读了更多资料，这似乎是推荐的做法。 - John Lindgren

我相信无论在Windows上，你都需要它来装饰符号名称。请参见https://dev59.com/53A65IYBdhLWcg3wqAWt。 - Arvid

定义“需要”。:) 十年磨一剑，我们在Windows上构建这个应用程序多年，而没有在公共头文件中使用任何dllimport/dllexport。就像示例中标记单个函数实现一样，这已经足够使所有内容编译并运行得很愉快了。 - John Lindgren

MSVC有一个更长的传统，即默认情况下不导出所有内容（即需要dllexport），并且可能在90年代后期解决了所有这些边缘情况。也许可以自动导出类元数据，如果您导出其中的某些部分。尽管如此，这只是我的假设。 - Arvid

@Arvid 如果没有它，链接还能正常，那怎么可能是个红鱼？我的代码也遇到了完全相同的问题（第三方编译时没有启用RTTI），在没有ubsan的情况下可以编译成功，但使用ubsan却会出现这个错误。 - xaxxon

@Arvid 找到了真正的答案并发布了它 - sanitize=undefined 包括 vptr sanitizer，这会导致对 RTTI 数据的依赖。 - xaxxon