如何使函数具有库内部链接？

Question

例如，如果我有两个文件 foo.c 和 bar.o，并且 foo.c 包含一个函数 foo()，它引用 bar() 中的一个函数 bar.o:

int foo(int x) { x = bar(x); /* ... */ }

如何编译公开 foo() 但不公开 bar() 的静态或动态库？换句话说，我希望 bar() 仅在库内链接。

Answer 1

使用标准 C，您只能导出或不导出函数，没有“仅导出到这些文件”选项。所以基本上你必须将 bar() 移动到 foo.c 并将其声明为 static。如果您希望将文件分开，一个丑陋的 hack 是从 foo.c 到 #include（而不是编译 bar.o）…

使用标准 C 范围之外的工具，您可以在 linking 时或之后从库中删除 public 导出。下面显示了一些 linker 解决方案，使用 GCC 和 clang（在您可以修改代码的情况下），您可以通过在函数前面加上 non-standard 属性来隐藏函数：__attribute__ ((visibility ("hidden"))) – compilation-unit-wide 等同于编译时的选项 -fvisibility=hidden，例如 bar.c.

C 解决方法

如果您可以自由编辑 C 代码，标准 C 中的解决方法是在 bar.c 中创建 bar() static 并提供指向它的函数指针以供 foo() 通过某种方式，例如，导出指向包含函数指针（和任何其他“私有”数据）的 struct 的指针，并且不要在 struct 外部公开细节私有 header 仅供您的图书馆使用。

例如：

在bar.h（私有，不与图书馆用户共享）：

struct bar_private_struct { int (*bar)(int); };
extern struct bar_private_struct *bar_functions;

在bar.c中：

#include "bar.h"
static int bar (int x) { /* … */ return x; }
static struct bar_private_struct functions = { bar };
struct bar_private_struct *bar_functions = &functions;

在foo.c中：

#include "bar.h"
int foo (int x) { x = bar_functions->bar(x); /* … */ }

在此解决方案中，将有一个名为 bar_functions 的导出指针，但不会通过此导出显示所指向的 data/functions 的详细信息。如果无法访问 bar.h，库的用户将不得不对内容进行逆向工程以正确调用“私有”函数。在多个“私有”函数的情况下，这种方法还可以将它们压缩为单个导出指针，从而消除导出列表中的混乱。

链接器解决方案

探索特定的 link 用户，我找到了一种从动态库中排除特定符号的方法：

使用GNU ld，创建一个版本脚本，例如libfoobar.version:

FOOBAR {
    global: *;
    local: bar;
};

通过gcc调用：

gcc -shared -o libfoobar.so foo.o bar.o -Wl,-version-script=libfoobar.version

用clang ld（在OS X上）创建未导出符号列表，例如unexported（每行一个符号）：

_bar

通过clang调用：

clang -shared -o libfoobar.dylib foo.o bar.o -Wl,-unexported_symbols_list,unexported

在这两种情况下，函数 bar 都是隐藏的并且无法从外部调用，但 foo 仍然可以运行（并在内部调用 bar），即使两者在各自的外部可见性相同源（和 object）文件。

测试代码，foo.c:

int bar(int x);
int foo (int x) { return bar(x) * 3; }

bar.c:

int bar (int x) { return x * 2; }

main.c（link 在删除 bar 的导出之前针对库）：

#include <stdio.h>
int foo(int x);
int bar(int x);
int main () {
    (void) printf("foo(2) = %d\n", foo(2));
    (void) printf("bar(2) = %d\n", bar(2));
    return 0;
}

测试用例：

# before unexporting bar:
$ nm -gU libfoobar.dylib
0000000000000f70 T _bar
0000000000000f50 T _foo
$ ./main
foo(2) = 12
bar(2) = 4

# after unexporting bar:
$ nm -gU libfoobar.dylib
0000000000000f50 T _foo
$ ./main
foo(2) = 12
dyld: lazy symbol binding failed: Symbol not found: _bar

Answer 2

函数只能有内部或外部链接。

如果你想使用不同的模块，你的函数需要有外部链接，这样它们就可以从一个翻译单元调用到另一个。

您可以使用指向静态函数的外部函数指针，当然这仍然允许其他模块通过函数指针调用该函数。

如何使函数具有库内部链接？

How can I make a function have library-internal linkage?

c

linker

gcc

compilation

ld

C 解决方法

链接器解决方案