c++ - 将对象从 C++ 存档 (.a) 包含到共享库中

标签 c++ ffmpeg linker shared-libraries static-libraries

我正在尝试将一些目标文件包含到我正在构建的共享库中。执行以下命令(为简洁起见,已省略 [ETC] 中的内容):

/usr/bin/c++ -fPIC -std=c++14 -pthread -Iinclude/ext/liveMedia -Iinclude/ext/groupsock [ETC] -g -shared -Wl,-soname,libValkka.so -o lib/libValkka.so CMakeFiles/Valkka.dir/src/avthread.cpp.o CMakeFiles/Valkka.dir/src/opengl.cpp.o [ETC] CMakeFiles/Valkka.dir/src/decoders.cpp.o -lX11 -lGLEW -lGLU -lGL -Wl,--whole-archive lib/libavcodec.a -Wl,--no-whole-archive



所以基本上我只是创建一个共享库,其中大部分对象来自我自己的源代码(即 CMakeFiles/Valkka.dir/src/*.o),但其中一些来自外部静态库,位于“lib/libavcodec.a”。我收到以下错误:

/usr/bin/ld: lib/libavcodec.a(h264_cabac.o): relocation R_X86_64_PC32 against symbol 'ff_h264_cabac_tables' can not be used when making a shared object; recompile with -fPIC /usr/bin/ld: final link failed: Bad value collect2: error: ld returned 1 exit status



但这太不真实了!我可以提取“libavcodec.a”
ar x libavcodec.a

在那之后检查
readelf --relocs h264_cabac.o | egrep '(GOT|PLT|JU?MP_SLOT)' 

确实给了一些**它:

00000000175d 003100000004 R_X86_64_PLT32 0000000000000000 __stack_chk_fail - 4 000000001926 003100000004 R_X86_64_PLT32 0000000000000000 __stack_chk_fail - 4

...



就像
objdump -r h264_cabac.o | grep -i "relocation"

因此,实际上,“libavcodec.a”中的目标文件已经被编译为获得 PIC(位置无关代码)。

为什么链接器不相信!?

相关链接:

How to include all objects of an archive in a shared object?

Linking archives (.a) into shared object (.so)

Is there a way to determine that a .a or .so library has been compiled as position indepenent code?

How can I tell, with something like objdump, if an object file has been built with -fPIC?

最佳答案

TL;博士
添加 -Wl,-Bsymbolic到共享库的 gcc 链接选项。
为什么?
您正在测试 h264_cabac.o 的 PICness和:

readelf --relocs h264_cabac.o | egrep '(GOT|PLT|JU?MP_SLOT)
并得出结论,目标文件是用 -fPIC 编译的如果你得到任何
命中。大概你是从 the favourite answer 得到这个测试的
How can I tell, with something like objdump, if an object file has been built with -fPIC?
你得到了一些点击,我可以通过不止一种方式重现它:
来自源码
$ git clone https://github.com/FFmpeg/FFmpeg.git
$ cd FFmpeg
$ ./configure --enable-shared
$ make
然后:
$ cd libavcodec
$ readelf --relocs h264_cabac.o | egrep '(GOT|PLT|JU?MP_SLOT)'
00000000175d  003100000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
000000001926  003100000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
00000000259f  003100000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
000000002f0d  003100000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
000000003216  003200000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 av_log - 4
000000003460  00330000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_chroma422_dc_s - 4
000000003afc  003100000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
000000003fb6  00360000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_i_mb_type_info - 4
000000004031  00370000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_mb_sizes - 4
00000000409a  003800000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 ff_init_cabac_decoder - 4
000000004248  00390000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_b_mb_type_info - 4
000000004299  003a00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 ff_h264_pred_direct_mo - 4
000000004a31  003b00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 ff_h264_check_intra4x4 - 4
000000004bd5  003200000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 av_log - 4
000000004f85  003c0000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_p_mb_type_info - 4
0000000050fd  003d0000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_b_sub_mb_type_ - 4
000000005233  003a00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 ff_h264_pred_direct_mo - 4
00000000544a  003200000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 av_log - 4
000000005bef  003a00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 ff_h264_pred_direct_mo - 4
000000006db5  003e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 ff_h264_check_intra_pr - 4
000000006de9  003f0000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_p_sub_mb_type_ - 4
000000007171  003200000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 av_log - 4
000000008b1b  003e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 ff_h264_check_intra_pr - 4
00000000ad41  004000000009 R_X86_64_GOTPCREL 0000000000000000 ff_h264_chroma_dc_scan - 4
00000000ad84  004000000009 R_X86_64_GOTPCREL 0000000000000000 ff_h264_chroma_dc_scan - 4
00000000b758  003100000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
来自 Ubuntu 16.04 开发包
$ sudo apt-get install libavcodec-dev
$ dpkg -S libavcodec.a
libavcodec-dev:amd64: /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libavcodec.a
$ mkdir ~/deleteme
$ cd ~/deleteme
$ ar x /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libavcodec.a h264_cabac.o
$ readelf --relocs h264_cabac.o | egrep '(GOT|PLT|JU?MP_SLOT)'
0000000000c7  002e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
0000000002fa  002e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
00000000179d  002e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
000000001966  002e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
000000001b09  002e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
000000001d4a  002e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
000000001ee5  002e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
00000000265f  002e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
000000002fcd  002e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
0000000032f6  002f00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 av_log - 4
000000003305  002e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
000000003bdc  002e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
000000003cb5  002e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
000000004121  00320000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_mb_sizes - 4
000000004187  003300000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 ff_init_cabac_decoder - 4
000000004381  003400000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 ff_h264_pred_direct_mo - 4
000000004afe  003500000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 ff_h264_check_intra4x4 - 4
000000005556  003400000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 ff_h264_pred_direct_mo - 4
00000000576a  002f00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 av_log - 4
000000005acf  003400000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 ff_h264_pred_direct_mo - 4
000000006e31  002f00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 av_log - 4
000000006e58  003600000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 ff_h264_check_intra_pr - 4
000000009c20  003600000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 ff_h264_check_intra_pr - 4
00000000b425  002f00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 av_log - 4
00000000b5ab  002e00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 __stack_chk_fail - 4
结果并不相同,我在第一种方式中获得了 26 次重定位,在第二种方式中获得了 25 次重定位。但是无论哪种方式都有很多 PIC 安全的重定位
我很高兴相信 h264_cabac.o 的两个汇编有 -fPIC ,无论他们有什么其他选择。
我将说明显而易见的:符号 ff_h264_cabac_tables ,关于您的链接
提示:
relocation R_X86_64_PC32 against symbol 'ff_h264_cabac_tables' can not be used when making a shared object
不在这些列表中。这意味着这个目标文件 - 来自两个出处 - 包含 PIC 安全和 PIC 不安全的重定位。
海湾合作委员会怎么会出错,直到现在没有人注意到?如果是这样,如何
我是否刚刚运行了 FFmpeg 的共享库构建并链接了 libavcodec.so成功地?
让我们来看看 PIC 不安全的重定位:
$ readelf --relocs h264_cabac.o | egrep -v '(GOT|PLT|JU?MP_SLOT)'
000000000017  002c00000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 ff_h264_cabac_tables - 4
...
...
好吧,我将省略大约 160 行,但它们都描述了与 PC 相关的类型 R_X86_64_PC32搬迁和提到的唯一符号,折扣部分名称和本地标签,
是我们的 friend ff_h264_cabac_tables ,关于符号表说:
$ readelf -s h264_cabac.o | grep ff_h264_cabac_tables
    44: 0000000000000000     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  UND ff_h264_cabac_tables
    
它是一个全局变量,未在此目标文件中定义。
GCC -fPIC没有坏。但是,知道目标文件是用-fPIC不能绝对保证它不包含与 PC 相关的类型R_X86_64_PC32引用未定义的全局符号的重定位。 relocation R_X86_64_PC32 against symbol 'ff_h264_cabac_tables'
这样的搬迁。 R_X86_64_PC32类型重定位采用 32 位 PC 相对寻址模式,
这很有效,但在设置 64 位链接时有一个关键限制。
链接器不能保证引用的符号不会被动态解析
到在此寻址模式下无法表示的地址。它不会有,所以
它说:
relocation R_X86_64_PC32 against symbol 'ff_h264_cabac_tables' can not be used when making a shared object
及其建议:
recompile with -fPIC
基于以下假设:罪魁祸首目标文件不是用 -fPIC 编译的.
这可能是但不一定是正确的假设并且不正确
你的罪魁祸首libavcodec.a(h264_cabac.o)编译 -fPIC将保证您的 PIC 安全重定位,前提是编译器
允许进行所有的汇编和代码生成。但这是不允许的
与您的样本 h264_cabac.o或者我的任何一个标本。所有这些标本
编译自 FFmpeg/libavcodec/x86/h264_cabac.c在 FFmpeg 源代码树中。
查看该文件,您将看到它定义了引用 extern 的函数。
全局变量 ff_h264_cabac_tables并以内联方式实现,手工制作
集会。可以告诉 GCC 编译这些函数 -fPIC ,但它没有得到
机会。这些功能的位置独立性是由
汇编代码的作者。
我们可以证明 GCC 能够编译 h264_cabac.o只有 PIC 安全的
搬迁,如果允许的话。这将附带证明您的联系
失败源于我们的文件样本的手工组装,也将显示
您解决了链接失败的问题。 FFmpeg 的 ./configure脚本有以下选项:
--disable-asm            disable all assembly optimizations
其中包括导致 h264_cabac.o 的影响待编译
来自纯 C 源文件 FFmpeg/libavcodec/h264_cabac.c而不是
内联汇编源 FFmpeg/libavcodec/x86/h264_cabac.c .那么让我们尝试一下:
$ cd FFmpeg
$ make clean
$ ./configure --enable-shared --disable-asm
$ make
$ cd libavcodec
$ readelf --relocs h264_cabac.o | grep ff_h264_cabac_tables
00000000000a  00300000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_cabac_tables - 4
0000000000ca  00300000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_cabac_tables - 4
000000001eb5  00300000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_cabac_tables - 4
0000000021c6  00300000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_cabac_tables - 4
0000000026fe  00300000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_cabac_tables - 4
000000002a17  00300000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_cabac_tables - 4
000000002f13  00300000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_cabac_tables - 4
00000000324c  00300000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_cabac_tables - 4
000000003509  00300000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_cabac_tables - 4
00000000362a  00300000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_cabac_tables - 4
0000000037d7  00300000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_cabac_tables - 4
00000000592b  00300000002a R_X86_64_REX_GOTP 0000000000000000 ff_h264_cabac_tables - 4
现在,所有引用 ff_h264_cabac_tables 的重定位是 PIC 安全的。
我们不妨证明这个h264_cabac.o可以链接到共享库中。我们知道
那个ff_h264_cabac_tablesh264_cabac.o 中未定义,所以我们还需要链接
定义它的目标文件。恰好是./cabac.o .
$ gcc -shared -o libfoo.so h264_cabac.o cabac.o
瞧:
$ file libfoo.so
libfoo.so: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, BuildID[sha1]=ed63107b715b357853da94d4a031c0b06c30c5f2, not stripped
您可能仍然会感到有些委屈,但是,如果您必须链接自己的
使用此未优化的共享库 h264_cabac.o和有点失望
迫使您这样做的汇编编码缺陷。这些感觉还为时过早。
请记住,我已经使用普通 Vanilla 成功构建了 FFmpeg ./configure --enable-shared .
我说链接器在您失败的链接中的反对意见是 R_X86_64_PC32搬迁引用ff_h264_cabac_tables在运行时可能不可行,如果 ff_h264_cabac_tables是动态解决的。不反对类型 R_X86_64_PC32搬迁之类的。这是预防性反对,基于不知道如何ff_h264_cabac_tables最终会得到解决。
但我们知道ff_h264_cabac_tables实际上是在 cabac.o 中定义的然后
我们会将它与 h264_cabac.o 包含在相同的链接中,就像它们都包含在内
libavcodec.so的联动中.我们可以告诉链接器任何全局
链接中的引用将静态解析为
共享库被链接,如果有的话,通过向它传递参数:
-Bsymbolic
这将取消其对任何 R_X86_64_PC32 的预防性反对意见。搬迁。
它知道它将能够在链接时决定 R_X86_64_PC32搬迁反对ff_h264_cabac_tables是可行的。如果没有,它会给
另一个错误:relocation truncated to fit:.. .否则会成功
不加评论。
不可避免地,就是这样libavcodec.so在股票 FFmpeg 构建中成功链接。
再一次从顶部:
$ cd FFmpeg
$ make clean
$ ./configure --enable-shared
$ make
然后强制重新链接 libavcodec.so :
$ rm libavcodec/h264_cabac.o
$ $ make libavcodec/libavcodec.so V=1
gcc -I. -I./ -D_ISOC99_SOURCE -D_FILE_OFFSET_BITS=64 -D_LARGEFILE_SOURCE \
-D_POSIX_C_SOURCE=200112 -D_XOPEN_SOURCE=600 -DPIC -DZLIB_CONST -DHAVE_AV_CONFIG_H \
-std=c11 -fomit-frame-pointer -fPIC -pthread  -g -Wdeclaration-after-statement \
-Wall -Wdisabled-optimization -Wpointer-arith -Wredundant-decls -Wwrite-strings \
-Wtype-limits -Wundef -Wmissing-prototypes -Wno-pointer-to-int-cast -Wstrict-prototypes \
-Wempty-body -Wno-parentheses -Wno-switch -Wno-format-zero-length -Wno-pointer-sign \
-O3 -fno-math-errno -fno-signed-zeros -fno-tree-vectorize -Werror=format-security \
-Werror=implicit-function-declaration -Werror=missing-prototypes -Werror=return-type \
-Werror=vla -Wformat -fdiagnostics-color=auto -Wno-maybe-uninitialized  \
-MMD -MF libavcodec/h264_cabac.d -MT libavcodec/h264_cabac.o -c \
-o libavcodec/h264_cabac.o libavcodec/h264_cabac.c
sed 's/MAJOR/57/' libavcodec/libavcodec.v | cat > libavcodec/libavcodec.ver
gcc -shared -Wl,-soname,libavcodec.so.57 -Wl,-Bsymbolic ... etc. etc. ...
                                         ^^^^^^^^^^^^^^   
所以不存在汇编编码缺陷。链接手工优化h264_cabac.o在共享库中,您只需要添加 -Wl,-Bsymbolic到 gcc 链接选项。它是
优化的要求。
让我们至少证明一下:
$ cd libavcodec/
$ gcc -shared -o libfoo.so h264_cabac.o cabac.o
/usr/bin/ld: h264_cabac.o: relocation R_X86_64_PC32 against symbol `ff_h264_cabac_tables' can not be used when making a shared object; recompile with -fPIC
/usr/bin/ld: final link failed: Bad value
collect2: error: ld returned 1 exit status
又是你的失败。和:
$ gcc -shared -Wl,-Bsymbolic -o libfoo.so h264_cabac.o cabac.o
$ file libfoo.so 
libfoo.so: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, BuildID[sha1]=7dc86aeae353c4d92cdb5fa35d169bf019b47eb2, not stripped
成功。

关于c++ - 将对象从 C++ 存档 (.a) 包含到共享库中,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/46307266/

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