GCC / Linux: 如何将静态库添加到 .so 文件中？

Question

我有一个程序，通过动态加载来实现插件系统，从一些plugin_name.so中加载函数（通常如此）。

但是我也有一个静态的“helper”库（称为helper.a），它的函数被主程序和插件中的主函数使用。它们不必以任何方式互操作，只是用于文本处理等辅助功能。

这个程序一旦启动，就不能重新加载或重新启动，这就是为什么我期望从插件而不是主程序中获得新的“helper”功能。

那么我的问题是，是否可以强制.so中的“插件函数代码”使用（静态链接到？）与主程序不同（可能更新）版本的“helper”？

这该怎么做？也许通过静态链接或将helper.a添加到plugin_name.so中？

- royconejo

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我想补充一下，我不希望或期望从主程序中使用新的辅助库。我只想将每个新插件与更新/更好的辅助库链接起来。 - royconejo

你不能使用动态链接来调用辅助函数，有什么原因吗？ - Chris Huang-Leaver

一旦启动，主程序不能停止执行，甚至无法重新加载更高版本的 helper.so。程序仅需要基本的辅助功能，因为它只是插件的占位符。所以如果我有一个新的/改进的或扩展的 helper 库，我更喜欢重新编译整个插件。我认为分发单个 .so（插件）比两个 .so（插件和插件使用的最新的 helper）更实用。 - royconejo

那么你需要能够更新插件或插件使用的库代码，而无需重新启动主进程？ - Chris Huang-Leaver

我对 PIC 不太了解，无法在答案中写出相关内容。但是我知道 .so 文件需要使用 -fPIC 编译，混合编译非 PIC 和 PIC 代码是否会引起问题呢？ - rubenvb

Answer 1

Nick Meyer的回答在Windows和AIX上是正确的，但默认情况下，在大多数其他UNIX平台上可能不正确。

在大多数UNIX平台上，运行时加载器为所有符号维护一个单一的名称空间。因此，如果您在a.out中定义了foo_helper，并且还在plugin.so中定义了它，然后从任何一个中调用foo_helper，则默认情况下由运行时加载器可见的第一个定义（通常来自a.out）将用于两个调用。

此外，事情变得复杂的原因是，除非您使用-rdynamic标志或某些其他共享库引用它，否则可能不会从a.out中导出foo_helper（因此对运行时加载器不可见）。换句话说，事情可能会像Nick描述的那样“看起来”正常，然后您向a.out链接行添加一个共享库，它们就不再按照那种方式工作。

在ELF平台（如Linux）上，您可以很好地控制符号可见性和绑定。请参阅GCC手册中-fvisibility=hidden和-rdynamic的描述，以及链接器手册中的-Bsymbolic。

大多数其他UNIX平台也有一些控制符号绑定的方法，但这必须是特定于平台的。

- Employed Russian

Answer 2

如果您的主程序和动态库都静态链接到helper.a，则不需要担心混合使用helper.a的版本（只要您不执行诸如在.exe和.so边界之间传递在helper.a中分配的指针之类的操作）。

当您链接到helper.a时，所需的代码将插入实际二进制文件中。因此，当您从.exe调用helper.a时，您将执行来自可执行映像的代码段的代码，并且当您从.so调用helper.a时，您将执行来自加载.so的地址空间部分的代码。即使您在helper.a内部调用相同的函数，根据调用是从.exe还是.so进行的，您将调用两个不同的“实例”该函数。

- Nick Meyer

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我明白了。但是我该怎么在编译时将libhelper.a中的代码添加到plugin.so中呢？我应该像这样指定一些内容"gcc -lhelper.a -static"来编译plugin.so吗？ - royconejo

如果你的库名为libhelper.a，在编译plugin.so时，需要在gcc命令中传递-Ldir -lhelper参数，其中dir是libhelper.a所在的路径。不需要指定-static参数，因为这个参数只用于创建静态库。 - Nick Meyer

这个答案只在特定条件下才正确，但这些条件并没有被说明。 - Employed Russian

Answer 3

我认为这个问题和你的问题是一样的。如何强制从静态库中包含符号以构建共享库？

--whole-archive 链接器选项应该可以做到这一点。您可以像这样使用它：

gcc -o libmyshared.so foo.o -lanothersharedlib -Wl,--whole-archive -lmystaticlib

对我来说，它是有效的。

- user951501