为什么 --rpath 在构建共享库时被取代？

Question

我在 CentOS 机器上工作。我有一个正在编译到共享库中的文件 (test.c)。

test.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <quadmath.h>
int my_func(void){
    __float128 r;
    r = strtoflt128 ("1.2345678", NULL);
    int * b = malloc(sizeof(int) * 5);
    double a = 10*M_PI_2q;
    printf("Hello world  %f\n",a);
    return 0;
}

编译它：

$ gcc -c -fPIC test.c -o test.o
$ gcc -shared -Wl,--verbose -Wl,-soname,poo.so -Wl,-rpath,/opt/gcc/5.5.0/lib/ -o poo.so test.o -lquadmath
$ echo $LD_LIBRARY_PATH   ### This shouldn't matter?
    /opt/gcc/5.5.0/lib

从 ld 的详细输出来看，似乎找到了 /opt/gcc/5.5.0/lib64/libquadmath.so.0（这正是我想要的）。即

.
.
.
attempt to open /opt/gcc/5.5.0/bin/../lib/gcc/x86_64-unknown-linux-gnu/5.5.0/libquadmath.so failed
attempt to open /opt/gcc/5.5.0/bin/../lib/gcc/x86_64-unknown-linux-gnu/5.5.0/libquadmath.a failed
attempt to open /opt/gcc/5.5.0/bin/../lib/gcc/libquadmath.so failed
attempt to open /opt/gcc/5.5.0/bin/../lib/gcc/libquadmath.a failed
attempt to open /opt/gcc/5.5.0/bin/../lib/gcc/x86_64-unknown-linux-gnu/5.5.0/../../../../lib64/libquadmath.so succeeded 
-lquadmath (/opt/gcc/5.5.0/bin/../lib/gcc/x86_64-unknown-linux-gnu/5.5.0/../../../../lib64/libquadmath.so)
 .
 .
 .

但是，当我使用 ldd poo.so 查看时，它没有正确的库。即

$ ldd poo.so 
    linux-vdso.so.1 =>  (0x00007fffc0e8e000)
    libquadmath.so.0 => /act/gcc-4.7.2/lib64/libquadmath.so.0 (0x00002aea8fd39000)
    libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00002aea8ff6f000)
    libm.so.6 => /lib64/libm.so.6 (0x00002aea90303000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00002aea8f8f2000)

我正在使用 gcc 版本 5.5.0，并且希望 poo.so 到 link 到 /opt/gcc/5.5.0/lib/libquadmath.so.0 而不是 4.7.2 版本。

我认为这与 /etc/ld.so.conf 中指定旧库位置的文件有关。即

$ cat /etc/ld.so.conf.d/gcc-4.7.2.conf 
/act/gcc-4.7.2/lib64
/act/gcc-4.7.2/lib

ld 的手册页（据我查询 here）用处不大。

问题 : 我在 link 构建共享库时指定 -rpath ，但我不明白为什么它会找到较旧的 gcc -4.7.2 版本的 quadmath 库。为什么 linker 似乎优先考虑 /etc/ld.so.conf 中的路径而忽略 -rpath 选项？我如何在编译时指定库位置以及如何解决这个问题？

Answer 1

要理解解决方案，首先要理解错误的思路。

我没有意识到两个实用程序正在执行 linking。有ld（在编译时使用）和ld.so（在运行时使用）。 ld.so 的手册页描述了在运行时如何找到库。总结一下搜索：

a) DT_RPATH
中指定的目录
b) LD_LIBRARY_PATH
中指定的目录
c) DT_RUNPATH 二进制动态部分中的目录（如果存在）

d) 缓存文件 /etc/ld.so.cache

e)默认路径/lib然后/usr/lib
ld 的手册页主要让我感到困惑。它在 -rpath 选项下说：

Add a directory to the runtime library search path. This is used when linking an ELF executable with shared objects

我认为在构建共享库时传递 -rpath 会保证它无需设置即可找到库 LD_LIBRARY_PATH。错误。这个功能只是貌似有用 构建可执行文件 时，不是共享库。有一个 -rpath-link 选项，但我不知道如何让它工作。

您可以通过执行以下操作来查看：

$ cat test2.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <quadmath.h>
int main(void){
    __float128 r;
    r = strtoflt128 ("1.2345678", NULL);
    int * b = malloc(sizeof(int) * 5); 
    double a = 10*M_PI_2q;
    printf("Hello world  %f\n",a);
    return 0;
}
$ export LD_LIBRARY_PATH=
$ which gcc 
/opt/gcc/5.5.0/bin/gcc
$ gcc -Wl,-rpath,/opt/gcc/5.5.0/lib64 test2.c -lquadmath
$ ldd a.out 
linux-vdso.so.1 =>  (0x00007fffff34f000)
libquadmath.so.0 => /opt/gcc/5.5.0/lib64/libquadmath.so.0 (0x00002b9c35e07000)
libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00002b9c36069000)
libm.so.6 => /lib64/libm.so.6 (0x00002b9c363fd000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00002b9c35be5000)
$ readelf -a a.out  | grep -i rpath
0x000000000000000f (RPATH)              Library rpath: [/opt/gcc/5.5.0/lib64]

linker 找到正确库的方法是利用 /opt/gcc/5.5.0/bin/gcc 的路径并查看相对于它的相对路径。我通过设置 export LD_LIBRARY_PATH= 并排除 rpath 参数（即 gcc -shared -Wl,--verbose -Wl,-soname,poo.so -o poo.so test.o -lquadmath）来检查这一点。即使那样，它也能够 link 到正确的 libquadmath.so.0 库。
ldd poo.so 找不到正确库的原因是因为它想要 libquadmath.so.0 的 64 位 版本图书馆不是 /opt/gcc/5.5.0/lib/libquadmath.so.0。那是库的 32 位 版本。一旦您检查库的两个版本并看到它们分别是 ELF64 和 ELF32（例如 readelf -a /opt/gcc/5.5.0/lib64/libquadmath.so.0 | grep Class），这一点就很明显了。
因为我从来没有指定它正在寻找的正确库的路径，所以 ld.so 默认查看 /etc/ld.conf.cache（它建立在 `/etc/ld .conf.d/') 来决定要查看的目录。这就是它找到 quadmath 4.7.2 版本的原因。
要在运行时获取正确的库，我需要设置export LD_LIBRARY_PATH=/opt/gcc/5.5.0/lib64。

总结，它在编译时使用 ld 找到了正确的库（b/c 它查看了 gcc 的相对路径）但不能在运行时间找到正确的库（b/c LD_LIBRARY_PATH 设置不正确）。解决方案是： export LD_LIBRARY_PATH=/opt/gcc/5.5.0/lib64。 -rpath 在构建共享库时不是有效选项。

Answer 2

--rpath 选项指定的路径将被硬编码到您创建的二进制文件中。运行时，ld会优先从那些路径中搜索依赖库。这是由 ld.so.

决定的

但是当你编译程序时，链接器会从LD_LIBRARY_PATH和你用-L选项指定的文件夹中搜索依赖库。编译时，--rpath 指定的路径不生效。这是由 ld, the GNU linker.

决定的

为什么 --rpath 在构建共享库时被取代？

Why is --rpath being superseded when building shared library?

gcc

ld