Linux 动态库跨库调用 symbol lookup error原因详解

1、起因

今天调试了一个程序，发现symbol lookup error，本想网上找一下方法解决算了怎料找了半天都没写根因的文章，好不容易找到一篇类似的，竟然要收费！

自此打算分析一下，symbol lookup error无非就是链接和库的查找问题。

先说我的应用场景（简化）：

主程序（main）调用A（libefg.so）库，A库调用B库（libabc.so），main没有直接调用B库。

运行main程序的时候尽然报symbol lookup error！明明我的libabc.so也在同级目录。

./main: symbol lookup error: ./libefg.so: undefined symbol: _Z9print_abcv

2、分析

2.1 代码结构

编写B库libabc.so，包含test_abc.cpp和test_abc.h

2.1.1 libabc.so

// test_abc.cpp
#include "test_abc.h"
void print_abc()
{
        printf("abc\n");
}

// test_abc.h
#ifndef __TEST_ABC__
#define __TEST_ABC__ 1
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
void print_abc();
#endif /* ifndef __TEST_ABC__ */

2.1.2 libefg.so

// test_efg.cpp
#include "test_efg.h"
void print_def()
{
        printf("output def\n");
        print_abc();
}

// test_efg.h
#ifndef __TEST_EFG__
#define __TEST_EFG__ 1
#include "test_abc.h"
void print_def();
#endif /* ifndef __TEST_EFG__ */

2.1.3 main

// main.cpp
#include "test_efg.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
        printf("main...\n");
        print_def();
        return 0;
}

2.2 代码编译

cat Makefile
all:
        g++ test_abc.cpp -shared -fPIC -o libabc.so
        g++ test_efg.cpp -shared -fPIC -o libefg.so
        g++ main.cpp -L. -Wl,-rpath=./ -lefg -o main -labc
 
.PHONY: clean
 
clean:
        rm -rf libabc.so libefg.so main

编译完成后运行报错

main...
output def
./main: symbol lookup error: ./libefg.so: undefined symbol: _Z9print_abcv

纳闷了，明明libabc.so 和libefg.so都在本目录，不可能找得到libefg找不到libabc。

使用ldd查看二进制文件main，看看是不是找不到libabc

ldd ./main
        linux-vdso.so.1 (0x00007ffd069b1000)
        libefg.so => ./libefg.so (0x00007f0c19bc7000)
        libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f0c195b7000)
        /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f0c199a8000)

原来不只是找不到，而是压根没有libabc.so，可以看到libefg.so是可以认到的了，难怪没有abc的符号，再次确认了一下-labc也是已经加入了。

这次尝试去掉-labc看看能否编译通过

g++ main.cpp -L. -Wl,-rpath=./ -lefg -o main

竟然毫无压力的通过了。所以abc的符号在libefg上。

我们再回头看看libefg的编译参数

g++ test_efg.cpp -shared -fPIC -o libefg.so

这也没提醒我们链接libabc啊，因此尝试让libefg加上libabc的依赖

g++ test_efg.cpp -shared -fPIC -o libefg.so -Wl,-rpath=./ -L. -labc

再次整编译，运行正常！

2.3 CMake

以下写法是可以生成库和执行文件，但是运行还是出错。

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
 
set(name cmain)
project(name)
 
link_directories(${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})
 
## add libabc
add_library(abc SHARED test_abc.cpp)
 
## add libefg
add_library(efg SHARED test_efg.cpp)
 
## add main
add_executable(${name} main.cpp)
target_link_libraries(${name} efg abc)
 

改为以下的写法，libefg增加libabc的支持后正常

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
 
set(name cmain)
project(name)
 
link_directories(${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})
 
## add libabc
add_library(abc SHARED test_abc.cpp)
 
## add libefg
add_library(efg SHARED test_efg.cpp)
target_link_libraries(efg abc)
 
## add main
add_executable(${name} main.cpp)
target_link_libraries(${name} efg abc)
 

3. 结论

通过上述可以看到，中间的so（libefg）被main引用，main并不直接引用libabc的，所以中间编译的so也要加入相应的依赖，即使它能正常编译通过，实际是它找不到libabc的符号。