C++庫交叉依賴關係 - 從llvm移植到gcc

Question

我想將最初寫在Mac llvm上的一些C++代碼移植到Windows Cygwin gcc。在這個項目中，我靜態鏈接有兩個庫的exe文件（我使用cmake）：

add_executable(myexe main.cc) 
target_link_libraries(myexe lib1 lib2) 

在lib1還有一類，即聲明瞭一個虛擬方法：

lib1/Class1.h:

class Class1 
{ 
public: 
    void method1(); 
    virtual void method2(); 
}; 

lib1/Class1.cpp:

#include "Class1.h" 
void Class1::method1() { 
    // do work 
} 
// Note that method2 is not defined! 

不從lib1調用，所以這工作正常。

Class1::method2在lib2定義：

lib2/Class2.h:

#include "Class1.h" 

class Class2 
{ 
private: 
    Class1 c1; 
public: 
    void call_c1(); 
}; 

in lib2/Class2.cpp:

#include "Class2.h" 

void Class1::method2() { 
    // do some other work 
} 

void Class2::call_c1() { 
    c1.method2(); 
} 

所有這一切，當我編譯和在MacOS下LLVM鏈接它工作得很好。當我嘗試在Windows/Cygwin上使用gcc進行編譯時，遇到各種鏈接器錯誤，如undefined reference to vtable或undefined reference to 'Class1:method2'。實際的錯誤取決於在target_link_libraries調用庫的順序。

是否有任何命令行選項可以傳遞給gcc/cmake以使其工作？或者，最好在Windows上考慮另一個工具鏈？我現在實際上在兩個平臺上都使用IntelliJ CLion。

在此先感謝您的幫助。

Answer 1

編譯器可能發出用於Class1的VTBL，它包含一個Class1::method2參考，lib1內。如果來自lib2的一個編譯單元（即目標文件）定義爲method1，而另一個編譯單元指向Class1，則這些庫變得相互依賴。由於鏈接器（至少GNU ld）默認以單通模式工作，所以必須指定lib2兩次，一次在lib1之前，一次。 cmake指令因此是target_link_libraries(myexe lib2 lib1 lib2)。

GNU LD也可以通過在顯著聯的性能損失與--start-group和--end-group —包圍他們解決一組庫中所有的依賴關係。你可以通過gcc通過-Wl,--start-group等傳遞給他們，但我不知道如何讓cmake來做到這一點。

這背後的原因是，庫不鏈接爲一個整體，但是在編譯單元的基礎，因此，只有那些真正在執行需要最終建立一個圖書館的部分。在本例中，當鏈接lib2時，從主程序引用Class2會導致未解決的對Class1 vtbl的引用。鏈接lib1滿足此參考，但創建另一個未解決的Class1::method2，因爲此方法的地址是vtbl的一部分。所以鏈接器必須重新檢查lib2來解決這個問題。

注意，只有在LIB2編譯單元引用VTBL並不限定Class1::method2所述一個出現此問題;在這種情況下，符號定義已經存在，並且不需要第二次通過lib2。也許這就是爲什麼你的問題的評論指出你的例子工作正常。

鏈接器以單向模式工作，從左到右檢查庫，因爲此類型的相互依賴性很少，並且全分辨率會降低性能（由於歷史原因，核心內存不足並且堆棧很少的打卡不易隨機訪問）。

Answer 2

您在lib1中定義的Class1不完整 - 您將其定義爲虛擬方法，而不是純虛擬方法。

當您試圖鏈接lib1時，虛擬方法必須提供實現，否則鏈接將失敗 - 鏈接器將無法找到任何存在void Class1::method2()的實現。我不確定其他編譯器如何允許這樣做;也許這是其他編譯器的錯誤，或者你的編譯環境並不完全如你所說。

如果您標記的方法是純虛，這將改善這一狀況，因爲它將使LIB1編譯（儘管仍有更多的問題）：

class Class1 
{ 
public: 
    void method1(); 
    virtual void method2() = 0; // mark the method as pure virtual. 
} 

有一些更大的問題，但 - 您試圖在與Class1.cpp不同的文件中定義Class1的方法，然後嘗試啓用Class2來編譯並在Class1中調用此方法。

它看起來像是在嘗試使用繼承 - 您希望Class1 :: method2（）是純虛擬的，Class2從Class1繼承，並且Class2爲method2（）提供實現。

Class1。H：

class Class1 
{ 
    public: 
     void method1(); 
     virtual void method2() = 0; 
}; 

Class1.cpp：

#include "Class1.h" 

void Class1::method1() { 
    // do work 
} 

Class2.h：

#include "Class1.h" 

class Class2 : public Class1 
{ 
    public: 
     virtual void method2(); 
}; 

Class2.cpp：

#include "Class2.h" 

//  - Pay close attention to this small but important change. 
//  V 
void Class2::method2() { 
    // do some other work 
} 

然後，而不是調用類2： ：call_c1（），你會直接調用method2（）：

SomeFile.cpp：

#include "Class2.h" 

int main() { 
    Class2 someInstance; 

    someInstance.method2(); 
}