静态库中的符号有时会被链接到可执行文件中，有时则不会。

Question

我有一个静态库，是在Linux上使用g++从许多cpp文件生成的。一个头文件包含一个实现工厂模式的类。

以下是头文件中的伪代码：

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);
    }
}

Factory的cpp文件有实现。在另一个cpp文件Derive.cpp中，我想要将一个类注册到Factory中。我定义了一个全局变量来实现这个。代码如下：

FactoryRegister<Derive> g_register_derive("derive");

所有这些文件都被编译成一个静态库，并链接到一个可执行文件中。

我的理解是，由于 g_register_derive 没有被任何代码引用，除非提供了整个存档选项，否则它不应该被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，确实这个符号就不会被链接到可执行文件中。但是如果我把 g_register_derive 放在 Factory.cpp 中，它就会被链接到可执行文件中。

我使用 nm 来验证结果，并且还有一行代码调用 Factory::instance().create("Derive")，也可以用来检查 g_register_derive 是否已被链接。

当然，如果我提供了整个存档选项，g_register_derive 将始终被链接到可执行文件中。

- Lei Yu

Answer 1

请查看 Stackoverflow 关于静态库的标签百科以了解与静态库相关的链接，特别是默认情况下，静态库中的对象文件libx.a(p.o)仅在链接器需要时才会被提取和链接到程序中。

如果链接器需要链接存档成员libx.a(p.o)以解析对已在该对象文件中定义符号foo的任何先前引用，则对于在libx.a(p.o)中还定义的任何其他符号bar的定义也将链接到程序中-因为它是该对象文件的一部分-无论程序是否引用bar。

因此，如果您在源文件p.cpp中定义g_register_derive，该文件会被编译为p.o并作为libx.a(p.o)归档，而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¹，g_register_derive 将被定义为你的程序。

如果将g_register_derive的定义移动到编译并归档为libx.a(q.o)的q.cpp中，并且您的应用程序不需要出于任何原因链接libx.a(q.o)，那么g_register_derive将不会定义在您的程序中。

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[1] 通过非默认的编译和链接选项，您可以从程序中删除未使用的符号定义。请参见如何使用GCC和ld删除未使用的C / C ++符号？和接受的答案。

- Mike Kinghan

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谢谢，这个问题困扰了我好几天。 - Lei Yu