是否可能进行差分链接？

Question

我有一个二进制文件，它链接了大量具有许多相互依赖关系的目标文件。每当我重新编译其中的一个文件时，我需要链接整个二进制文件。

链接器（特别是GCC或Clang）是否支持“差分链接”的某种方法？此方法足够保留所有其他链接部分之间的相互关系信息，因此当单个部分重新编译时，所需完成的工作仅涉及其与其他部分的关系+将它们放在二进制文件中？

注意：我主要关注C ++，但我想这个问题至少可以推广到C，并且可能适用于其他编译语言。

- einpoklum

Answer 1

在MSVC中，这被称为“增量链接”。有趣的是，我发现GCC可能在某种程度上支持它，尝试使用"-Wl,-i"或"-Wl,-r"参数来编译GCC（应该也由CLang支持，因为这些"-Wl"参数只是传递给ld）。

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我以前从未使用过它，但是我用以下 makefile 完成了这项工作:

OBJS := a.o b.o c.o main.o

all:    test_app

test_app:   test_app.reloc
    g++ -o $@ $^

# build a "relocatable" object for incremental linking (either -i or -r)
test_app.reloc: $(OBJS)
    g++ -Wl,-i -nostdlib -nostartfiles -o $@ $^

$(OBJS):    makefile

%.o:    %.cpp
    g++ -c -o $@ $<

这将构建应用程序，但我不完全确定它在内部执行的操作，是否像MSVC中执行的“增量链接”一样。

特别是，在使用“-Wl，-i”时，“-nostdlib”参数是必需的，以便默认库不会传递给ld（然后无法找到它们-没有它，我遇到了错误“/usr/bin/ld: cannot find -lgcc_s”）。

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另一个版本可能会更好地运行（不确定，需要在更大的应用程序上进行测试，以查看单个对象更新的链接时间是否有所提高）：

OBJS := a.ro b.ro c.ro main.ro

all:    test_app

test_app:   $(OBJS)
    g++ -o $@ $^

%.o:    %.cpp
    g++ -c -o $@ $<

%.ro:   %.o
    g++ -Wl,-i -nostdlib -nostartfiles -o $@ $<

基本上，为每个对象创建可移植文件（这可能是将obj文件链接到可执行文件的重要部分），然后仅更新必要的可重定位文件。对于最终的链接步骤，使用可重定位文件将所有内容链接在一起（但已经完成了部分链接）。

还可以创建对象文件组的“组”，以便将它们分组为单个可重定位文件，这样最后就会少一些文件（不确定这是否会在最后带来任何好处）。

- EmDroid

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你能多写几句关于使用这些选项时的工作流程吗？例如，假设我的源文件是 a.cpp、b.cpp 和 c.cpp，分别单独编译，没有包含文件，并且我希望在重新编译 a.cpp 时能够减少链接工作量。最初应该运行什么，然后用新的 a.o 运行什么？ - einpoklum

使用示例makefile进行更新 - EmDroid

关于第二个makefile：重点是gcc能够轻松地将.ro文件合并为一个可执行文件。好的，但是，我们为什么还需要.cpp -> .o这一步呢？为什么不直接进行.cpp -> .ro呢？ - einpoklum

是的，我认为这样做应该也能起到同样的效果，通过直接创建可重定位的目标文件。 - EmDroid

@axalis：我只重新编译那些发生变化的文件。问题是，链接.ro文件是否比链接.r文件快得多（实际上我认为不会，除非在链接中重复使用二进制文件）。 - einpoklum