c++ - 静态库中的符号有时会链接到可执行文件中，有时不会

Question

我有一个静态库，它是使用 g++ 从 linux 上的许多 cpp 文件生成的。一个头文件包含一个实现工厂模式的类

头文件中的伪代码如下

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，有一个类我想注册到 Factory 中。我定义了一个全局变量来执行此操作。代码如下

FactoryRegister<Derive> g_register_derive("derive");

所有这些文件都编译成一个静态库并链接到一个可执行文件。

我的理解是，由于 g_register_derive 未被任何代码引用，因此不应将其链接到可执行文件中，除非提供了 whole-archive 选项。

奇怪的是，如果我将 g_register_derive 放在 Derive.cpp 中，这个符号确实没有链接到可执行文件中。但是如果我把 g_register_derive 放在 Factory.cpp 中，它就会链接到可执行文件中。

我用nm验证了结果，还有一行代码调用Factory::instance().create("Derive")也可以用来检查g_register_derive是否是链接与否。

当然，如果我提供了 whole-archive 选项，g_register_derive 将始终链接到可执行文件中。

Answer 1

参见 the Stackoverflow tag wiki about static-libraries 了解与静态库的链接，尤其是默认情况下，仅当链接器需要<时，静态库中的目标文件 libx.a(p.o) 才会被提取并链接到程序中/em> 它。

如果链接器需要链接一个存档成员 libx.a(p.o) 以便 解析对该目标文件中定义的符号 foo 的一些先前引用， 然后是在 libx.a(p.o) 中定义的任何其他符号 bar 的定义 也链接到程序中——因为它是目标文件的一部分——是否 bar 是否被程序引用。

因此，如果您在编译的源文件 p.cpp 中定义 g_register_derive 到 p.o 并存档为 libx.a(p.o)，您的应用程序需要链接 libx.a(p.o) 出于任何原因，则默认情况下¹ g_register_derive 变为 在你的程序中定义。

如果将 g_register_derive 的定义移动到 q.cpp，编译存档为libx.a(q.o)，以及您的应用程序 不需要出于任何原因需要链接libx.a(q.o)，然后g_register_derive 未在您的程序中定义。

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[1] 使用非默认编译和链接选项，您可以删除定义 程序中的未使用 符号。参见 How to remove unused C/C++ symbols with GCC and ld?以及接受的答案。