Dotaz: g++ ABI a linkovani s vystupy z ruznych kompilatoru C++

[Beda]

Zdarec.

Mam tu nejaky .o soubory ktery jsou prelozeny prehistorickym "zabugovanym" kompilatorem z neznamych zdrojaku. (jsou teda ve forme staticky .a knihovny, ale pri nejhorsim se to da ar-em rozbalit)

No a pak bych tu mel nejaky jiny .cpp soubory, ktery chci prelozit tak, aby mohly volat metody z te knihovny (.a (.o)).

Existuje jeste nejaky jiny na programovani mene narocny zpusob nez zabalit to .a do corby? Kdyz kozdy z kompilatoru mangluje jmena symbolu jinak?

Odpovědi

[elviin]

Tak jsem zkousel a pokusoval. "Zabaleni" do corby ma mozna jina omezeni vuci C++, viz v odstavec v tom clanku Exception Handling and Other Limitations a jine.

Zkousel jsem to jen s g++ (gcc -lstdc++), tak ze to nemusi fungovat. Vychazel jsem z podminek v dotazu. Nemam header ke knihovnam, nemam zdrojaky knihoven, knihovna je prelozena prekladacem C++, vim, jakou funkci/tridu chci volat a co ma delat a jmena symbolu jsou zavisla na prekladaci XY(o kterem nevim) a tusim manglovaci konvence vsech prekladacu, coz asi nejde pro smrtelnika - v reseni nam pomuze c++filt a nejhure dokumentace k prekladaci. Takze situace neni ruzova. Reseni spociva v rozbaleni archivu XXXXX.a, vytvoreni sdilenych knihoven z objektu rozbalenych z XXXXX.a pomoci prekladace XY, ktery je zbuildoval. Prekladac XYbychom mohli zjistit z formy manglovanych symbolu. Pak #includnout <dlfcn.h> do klienta (napr. main.cpp) a nacist nove vytvorene sdilene knihovny. To resi problem s dekoracemi symbolu (manglovani) v knihovnach. Pred tim jeste pouzijeme nm -o ./xxxx.so a odtud zjistime jak asi vypada "zmanglovanej" symbol. Pak se pouzije c++filt a za predpokladu, ze zname puvodni prekladac (nebo nechame automatickou volbu) zjistime jaka je originalni deklarace funkce/tridy. Jmeno pak pouzijeme pri volani funkce dlopen() v main.cpp. Manglovani ma svoje duvody. Diky manglovani dostanete chybu pri kompilaci, kdyz se to "obejde", tak mozna dostanete core dump pri behu.

Vypis souboru libhello.cpp. Odstranenim extern "C" umoznime manglovani. Vytvorime knihovnu libhello.cpp a pouzijeme "neznamy" prekladac XY.

cat libhello.cpp                         <~/tmp/test/mangle/static
#include <iostream>

/*
extern "C" void hello() {
    std::cout << "hello" << '\n';
}
*/


void hello() {
    std::cout << "hello" << '\n';
}

Vsimnete si zakomentovaneho bloku s extern C. Pripravime si neznamou knihovnu. Zdrojak prelozime "neznamym" prekladacem. Ja jsem volil g++, coz muze byt i kamen urazu (nechteneho uspechu). Dostaneme libhello.o, kterou vlozime do archivu libhello.a (zastupuje XXXXX.a):

g++ -Wall libhello.cpp -c -fPIC -o libhello.o
ar rcs libhello.a libhello.o

A mame archiv, ktery obsahuje objekty prelozene "neznamym" prekladacem.

Nasleduje klient main.cpp, ktery pouzije hello() z libhello.o. Kdybychom nechali extern "C", pak zavolame jednoduse hello(). Ale protoze musime pocitat z manglovanim, zjistime si skutecnej manglovanej nazev, v tomto pripade je _Z5hellov. Pred tim jeste rozbalime libhello.a. V nasldujicim kodu si vsimnete radky s hello_t hello = (hello_t) dlsym(handle, "_Z5hellov");.

cat main.cpp                                              <~/tmp/test/mangle
#include <iostream>
#include <dlfcn.h>


int main() {
    using std::cout;
    using std::cerr;

    cout << "C++ dlopen demo\n\n";

    // open the library
    cout << "Opening hello.so...\n";
    void* handle = dlopen("./libhello.so", RTLD_LAZY);
    
    if (!handle) {
        cerr << "Cannot open library: " << dlerror() << '\n';
        return 1;
    }
    
    // load the symbol
    cout << "Loading symbol hello...\n";
    typedef void (*hello_t)();
    hello_t hello = (hello_t) dlsym(handle, "_Z5hellov");
    if (!hello) {
        cerr << "Cannot load symbol 'hello': " << dlerror() <<
            '\n';
        dlclose(handle);
        return 1;
    }
    
    // use it to do the calculation
    cout << "Calling hello...\n";
    hello();
    
    // close the library
    cout << "Closing library...\n";
    dlclose(handle);
}

Rozbaleni libhello.a. Obsahuje napr. libhello.o.

ar xv libhello.a

Zjistime si, jestli je na nasem pocitaci knihovna vubec pouzitelna:

file libhello.o
libhello.o: ELF 32-bit LSB relocatable, Intel 80386, version 1 (SYSV), not stripped

Takze tusime (z dokumentace), co chceme v main.cpp volat, void hello(). Tak to najdeme:

nm -o libhello.o | egrep "hello[^.]"
libhello.o:000000bc t _GLOBAL__I__Z5hellov
libhello.o:00000000 T _Z5hellov

Ziskali jsme tak nazev manglovaneho symbolu: "_Z5hellov", ktery pouzijeme misto "hello" v main.cpp, viz vyse. Ted se potrebujeme ujistit, ze jsme nasli to, co jsme chteli:

c++filt -s auto _Z5hellov ./libhello.o
hello()
./libhello.o

Asi jsme nasli funkci, kterou potrebujeme. c++filt nam napovi neco o prekladaci, pokud vyzkousime -s s ruznymi parametry.

Nyni vytvorime libhello.so.1.0, nejlepe prekladacem XY, ja pouziju opet g++:

g++ -shared -Wl,-soname,libhello.so.1 -o libhello.so.1.0 libhello.o

Spustime ldconfig a vytvorime linku libhello.so na libhello.so.1.0:

ldconfig -v -l ./libhello.so.1.0
ln -sf libhello.so.1 libhello.so

Prelozime main.cpp a slinkujeme sputitelny soubor:

export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH
g++ -Wall -g -c main.cpp -o main.o 
g++ -g -o main.bin main.o -L. -lhello -l dl 

Spustime to:

./main.bin                                      <~/tmp/test/mangle
C++ dlopen demo

Opening hello.so...
Loading symbol hello...
Calling hello...
hello
Closing library...

ldd main.bin                                    <~/tmp/test/mangle
        libhello.so.1 => ./libhello.so.1 (0xb7ffd000)
        libdl.so.2 => /lib/tls/libdl.so.2 (0x41a1d000)
        libstdc++.so.5 => /usr/lib/libstdc++.so.5 (0x414f9000)
        libm.so.6 => /lib/tls/libm.so.6 (0x418e4000)
        libgcc_s.so.1 => /lib/libgcc_s.so.1 (0xb7fdb000)
        libc.so.6 => /lib/tls/libc.so.6 (0x412f9000)
        /lib/ld-linux.so.2 => /lib/ld-linux.so.2 (0x41000000)

A tak jsme pouzili zamenglovany symbol a zavolali funkci hello() z knihovny prelozene pomoci "XY", v tomto pripade toto zjednoduseni muze byt podstatne, proto by to chtelo vyzkouset jeste s jinym prekladacem C++, ktery jsem nemel poruce. Prakticky nepouzitelne, neboli progamator musi byt s navrhem v koncich.

[elviin]

Jeste dodam: Nasledujici deklarace funkci jsou ekvivaletni:

extern "C++" void hello() {
    std::cout << "hello" << '\n';
}



void hello() {
    std::cout << "hello" << '\n';
}

[Beda]

ajaj. zapomel jsem uvest, ze mam .h k tem .o (.a) z toho prehistorickyho kompilatoru.

[Beda]

Prekladac XY je sun workshop compiler 5.0 + solaris as 4.x kdo vi s kteryma opravama zapomenutyma...

[Beda]

s tim uz si ale jistej nejsem.

[elviin]

Musis udelat z tech objektu v archivu shared library, a to pomoci puvodniho prekladace, tzn. na Solarisu, protoze prekladac workshop compiler X.0 pod Linuxem nebezi, nebo se mylim? Zpusob, ktery jsem popisoval si IMHO myslim funguje pouze na jedne platforme, kdy mam k dispozici ruzne prekladace.