為什麼將 pthread 與 g++ 靜態連結會導致分段錯誤，如何使用「--whole-archive」選項來解決它？
發佈於2024-11-15
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當g靜態連結pthread時，導致Segmentation failure，為什麼？
靜態連結時，連結器會停在第一個符號處，甚至如果是弱者，就不再尋找強者。為了強制它查看所有符號（就像對動態連結庫所做的那樣），ld 支援 --whole-archive 選項。
以下指令將起作用：
g -o one one.cpp -Wall -std=c 11 -O3 -static -pthread \
-Wl,--whole-archive -lpthread -Wl,--no-whole-archive這是發生的事情：
- -pthread 意味著針對pthread 進行連結（並且取決於平台，它確實定義了額外的宏，如-D_REENTRANT)。
- 即使 -pthread 暗示連結到 -lpthread，您仍需要在靜態連結時明確指定 -lpthread。
- Wl,--whole-archive 強制連結器在連結中包含存檔中的每個目標文件，而不是在存檔中搜尋所需的目標檔案.
- Wl,-- no-whole-archive 關閉--whole-archive選項對後續存檔的效果files.
理解弱符號
ELF文件格式有弱符號和強符號的概念。預設情況下，目標檔案中的符號是強符號。在連結期間，強符號可以覆蓋同名的弱符號。
對於 glibc 和 pthreads，它們使用弱符號。例如fputc被POSIX要求是線程安全的，需要同步，成本較高。在單線程環境中，您不想支付這些成本。因此，實作可以將同步函數實作為空存根，並將函數宣告為弱符號。
後來，如果連結了多線程庫（例如，pthread），那麼單線程支援就變得很明顯不是有意的。當連結多執行緒函式庫時，連結器可以用真正的同步函數（定義為強符號並由執行緒函式庫實作）來取代存根。
將此應用於範例程式
libc.a 函式庫包含 __pthread_mutex_lock 作為弱符號，libpthread.a 函式庫包含它作為強符號。動態連結時，連結器會用強符號取代弱符號。但是，當靜態連結時，您需要強制執行相同的語義。這就是為什麼需要 -Wl,--whole-archive -lpthread -Wl,--no-whole-archive。
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