Shared Libraries

• 语言: 英语
• 格式: .pdf
• 来源: github.com/CppCon

摘要

文档讨论了共享库的相关概念、构建推荐和C++影响。重点包括可见性控制、链接器脚本、Linux和Windows的设计差异，以及C++标准的适用性。文档还提到链接器的复杂性和动态库的符号处理机制。

AI总结

### 文档总结

本文档主要围绕共享库（Shared Libraries）的相关内容展开，涵盖了定义、优化、资源推荐、构建建议、C++与共享库的关系以及动态装载等方面。以下是核心内容的总结：

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#### **1. 共享库的基本概念**
- **共享库**：也称为Shared Object、Dynamic Object、DLL等，指在运行时由多个程序共享的库文件。
- **二进制（Binary）**：包括可执行文件（Executable）和共享库。
- **符号（Symbol）**：函数或全局变量的名称。
- **Linux**：文档主要讨论Unix-like系统，包括大多数MacOS系统。

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#### **2. 链接器优化**
- **折叠（Folding）**：通过选项如`/OPT:ICF`、`-icf=all`、`-icf=safe`等，减少二进制体积。
- **死代码排除（Dead Code Elimination）**：通过选项如`/OPT:REF`、`-fvtable-gc`、`--gc-section`等，移除未使用的代码。
- **链接器脚本**：用于定制链接过程。

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#### **3. 推荐资源**
文档列举了多个关于共享库的重要资源，包括技术文档、书籍和在线课程，例如：
- Ulrich Drepper的《How to write shared libraries》。
- Eli Benderski的博客，讨论共享库的位置无关代码（PIC）和运行时重定位。
- Fangrui Song（LLVM/LLD贡献者）和SystemV ABI规范等。

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#### **4. Linux共享库的构建建议**
- **避免交错（Interposition）**：使用`--fvisibility=hidden`和`--Bsymbolic`标志。
- **导出控制**：仅将需要导出的函数标记为`__attribute__((visibility("protected")))`。
- **其他选项**：如`-fvisibility-inlines-hidden`、`-fvisibility-ms-compat`、`-fno-semantic-interposition`等，类似Windows的方式链接。

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#### **5. 共享库与C++的关系**
- 共享库的实现细节（如x86-64指令集）不在C++标准范围内，但平台需要提供符合标准的实现。
- 文档指出，虽然C++标准不直接涉及共享库，但共享库的设计和使用对C++程序员仍然非常重要。

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#### **6. 动态装载与符号 Precedence**
- **符号优先顺序**：执行文件（exe）中的符号优先于共享库。
- **LD_PRELOAD**：用户可以预加载共享库，覆盖默认库中的符号。
- **例子**：Linux和Mac允许从可执行文件覆盖共享库符号，而Windows不允许。

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#### **7. 关键收获**
1. **设计差异**：Linux和Windows在共享库设计上存在根本差异，Linux的设计受限于过时的设计目标。
2. **构建建议**：通过`-fvisibility=hidden`和`--Bsymbolic`等选项优化共享库。
3. **标准与实现**：共享库的实现细节不在C++标准范围内，但标准需要对其进行适当处理。
4. **链接器的复杂性**：链接器功能强大且复杂，且正在积极开发中。

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以上是文档的核心内容，涵盖了共享库的基础知识、优化、构建建议以及与C++的关系等方面。