C++库交叉依赖关系 - 从llvm移植到gcc

Question

我想将最初写在Mac llvm上的一些C++代码移植到Windows Cygwin gcc。在这个项目中，我静态链接有两个库的exe文件（我使用cmake）：

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

在lib1还有一类，即声明了一个虚拟方法：

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! 

不从lib1调用，所以这工作正常。

Class1::method2在lib2定义：

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(); 
} 

所有这一切，当我编译和在MacOS下LLVM链接它工作得很好。当我尝试在Windows/Cygwin上使用gcc进行编译时，遇到各种链接器错误，如undefined reference to vtable或undefined reference to 'Class1:method2'。实际的错误取决于在target_link_libraries调用库的顺序。

是否有任何命令行选项可以传递给gcc/cmake以使其工作？或者，最好在Windows上考虑另一个工具链？我现在实际上在两个平台上都使用IntelliJ CLion。

在此先感谢您的帮助。

Answer 1

编译器可能发出用于Class1的VTBL，它包含一个Class1::method2参考，lib1内。如果来自lib2的一个编译单元（即目标文件）定义为method1，而另一个编译单元指向Class1，则这些库变得相互依赖。由于链接器（至少GNU ld）默认以单通模式工作，所以必须指定lib2两次，一次在lib1之前，一次。 cmake指令因此是target_link_libraries(myexe lib2 lib1 lib2)。

GNU LD也可以通过在显著联的性能损失与--start-group和--end-group —包围他们解决一组库中所有的依赖关系。你可以通过gcc通过-Wl,--start-group等传递给他们，但我不知道如何让cmake来做到这一点。

这背后的原因是，库不链接为一个整体，但是在编译单元的基础，因此，只有那些真正在执行需要最终建立一个图书馆的部分。在本例中，当链接lib2时，从主程序引用Class2会导致未解决的对Class1 vtbl的引用。链接lib1满足此参考，但创建另一个未解决的Class1::method2，因为此方法的地址是vtbl的一部分。所以链接器必须重新检查lib2来解决这个问题。

注意，只有在LIB2编译单元引用VTBL并不限定Class1::method2所述一个出现此问题;在这种情况下，符号定义已经存在，并且不需要第二次通过lib2。也许这就是为什么你的问题的评论指出你的例子工作正常。

链接器以单向模式工作，从左到右检查库，因为此类型的相互依赖性很少，并且全分辨率会降低性能（由于历史原因，核心内存不足并且堆栈很少的打卡不易随机访问）。

Answer 2

您在lib1中定义的Class1不完整 - 您将其定义为虚拟方法，而不是纯虚拟方法。

当您试图链接lib1时，虚拟方法必须提供实现，否则链接将失败 - 链接器将无法找到任何存在void Class1::method2()的实现。我不确定其他编译器如何允许这样做;也许这是其他编译器的错误，或者你的编译环境并不完全如你所说。

如果您标记的方法是纯虚，这将改善这一状况，因为它将使LIB1编译（尽管仍有更多的问题）：

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

有一些更大的问题，但 - 您试图在与Class1.cpp不同的文件中定义Class1的方法，然后尝试启用Class2来编译并在Class1中调用此方法。

它看起来像是在尝试使用继承 - 您希望Class1 :: method2（）是纯虚拟的，Class2从Class1继承，并且Class2为method2（）提供实现。

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 
} 

然后，而不是调用类2： ：call_c1（），你会直接调用method2（）：

SomeFile.cpp：

#include "Class2.h" 

int main() { 
    Class2 someInstance; 

    someInstance.method2(); 
}