C++ 未定义对库函数的引用

Question

我有一个正在构建的 "small" 图形库，在尝试构建一个 link 反对它的测试二进制文件时，我运行遇到了这个错误：

al_test.o: In function `test_wave()':
al_test.cpp:(.text+0x1a7): undefined reference to `min::wave::wave(std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > const&)'
...

（以及其他类似的错误，但我们将重点关注这一错误）。该库是在具有以下规则的 makefile 中构建的：

all: libmgl.a libmgl.so

libmgl.so: $(OBJECTS)
    $(LD) $* $(LDFLAGS) -shared -o $@

libmgl.a: $(OBJECTS)
    $(AR) $(ARFLAGS) libmgl.a $^

%.o: %.cpp
    $(CXX) $(CXXFLAGS) $(CPPFLAGS) $(INCLUDES) -c -o $@ $<

CXXFLAGS 包含一些内容，但最重要的是 -std=c++14 -O3 -Wall -Werror 并且所有对象都编译得很好，静态库和动态库的输出没有错误或警告。

现在我有一个文件 source/test/al_test.cpp 用来测试仅库的音频部分，看起来像这样：

#include <iostream>
#include "twave.h"
int main()
{
    try
    {
        bool out = true;
        out = out && test_wave();
        // out = out && test_ogg();
        // out = out && test_sound_buffer();
        if (out)
        {
            std::cout << "Sound tests passed!" << std::endl;
            return 0;
        }
    }
    catch (std::exception &ex)
    {
        std::cout << ex.what() << std::endl;
    }

    std::cout << "Sound tests failed!" << std::endl;
    return -1;
}

函数 test_wave 在 twave.h 中定义如下：

#include <stdexcept>
#include "min/wave.h"
bool test_wave()
{
    bool out = true;

    // Load invention wav file
    {
        const min::wave sound = min::wave("data/sound/invention_no_1.wav");

        // File should not be mono
        out = out && !sound.is_mono();
        if (!out)
        {
            throw std::runtime_error("Failed wave file not is_mono");
        }

        // Other checks that aren't important...
    }

    return out;
}

所以这是我的问题：min::wave::wave() 绝对存在并且绝对应该在图书馆中。这是精简版 min/wave.h:

#ifndef __WAVE__
#define __WAVE__
#include <string>
namespace min {
class wave
{
  private:
    void load(const std::string);
  public:
    wave(const std::string&);
};
}
#endif

和min/wave.cpp

#include "wave.h"

min::wave::wave(const std::string &file)
{
    load(file);
}

// Definition of `load` omitted; I don't think it's important,
// but know that it is here

所以文件存在，函数声明和定义都存在，我可以在我的 make 输出中看到正在构建 wave.o 并且 linked/archived 进入 libmgl.a/libmgl.so。然而编译器声称它不存在。这似乎不是 link 订单问题；这是我构建测试的过程：

g++ -c -Imin/ al_test.cpp -o al_test.o
g++ al_test.o -L. -lmgl -lX11 -lGL -lfreetype -lopenal -lvorbisfile -o bin/al_test

mgl 显然是我的库的名称，这些是它所依赖的其他内容。我也尝试用 -L/absolute/path/to/project/directory/ 替换 -L.，但无济于事。

为什么 g++ 认为我的函数未定义？

`nm` 命令

应大众需求，这里有一些 nm 命令及其输出：

静态库：

nm -C libmgl.a | grep wave
wavefront.o
wave.o:
0000000000000090 T min::wave::load(std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >)
0000000000000000 W void min::wave::load<min::mem_file>(min::mem_file const&)
0000000000000000 W void min::wave::load<std::vector<unsigned char, std::allocator<unsigned char> > >(std::vector<unsigned char, std::allocator<unsigned char> > const&)
0000000000000000 T min::wave::clear()
0000000000000880 T min::wave::wave(min::mem_file const&)
0000000000000720 T min::wave::wave(std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > const&)
0000000000000880 T min::wave::wave(min::mem_file const&)
0000000000000720 T min::wave::wave(std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > const&)
0000000000000080 T min::wave::get_sample_rate() const
0000000000000060 T min::wave::get_data_samples() const
0000000000000050 T min::wave::get_bits_per_sample() const
0000000000000040 T min::wave::data() const
0000000000000020 T min::wave::is_mono() const
0000000000000030 T min::wave::is_stereo() const
0000000000000550 T min::sound_buffer::add_wave_pcm(min::wave const&)
                 U min::wave::get_sample_rate() const
                 U min::wave::get_bits_per_sample() const
                 U min::wave::data() const
                 U min::wave::is_stereo() const

...动态库：

nm -C libmgl.so
0000000000201020 B __bss_start
0000000000201020 b completed.7631
                 w __cxa_finalize
0000000000000460 t deregister_tm_clones
00000000000004f0 t __do_global_dtors_aux
0000000000200e88 t __do_global_dtors_aux_fini_array_entry
0000000000201018 d __dso_handle
0000000000200e90 d _DYNAMIC
0000000000201020 D _edata
0000000000201028 B _end
000000000000053c T _fini
0000000000000530 t frame_dummy
0000000000200e80 t __frame_dummy_init_array_entry
0000000000000548 r __FRAME_END__
0000000000201000 d _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
                 w __gmon_start__
0000000000000420 T _init
                 w _ITM_deregisterTMCloneTable
                 w _ITM_registerTMCloneTable
00000000000004a0 t register_tm_clones
0000000000201020 d __TMC_END__

...和测试文件：

nm -C al_test.o
                 U __cxa_allocate_exception
                 U __cxa_atexit
                 U __cxa_begin_catch
                 U __cxa_end_catch
                 U __cxa_free_exception
                 U __cxa_throw
                 U __dso_handle
00000000000000e0 t _GLOBAL__sub_I__Z9test_wavev
                 U __gxx_personality_v0
0000000000000000 r .LC1
0000000000000000 T main
                 U __stack_chk_fail
                 U _Unwind_Resume
0000000000000000 T test_wave()
                 U operator delete(void*)
                 U min::wave::wave(std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > const&)
                 U min::wave::is_mono() const
                 U std::runtime_error::runtime_error(char const*)
                 U std::runtime_error::~runtime_error()
                 U std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >::_M_create(unsigned long&, unsigned long)
                 U std::ios_base::Init::Init()
                 U std::ios_base::Init::~Init()
                 U std::basic_ios<char, std::char_traits<char> >::clear(std::_Ios_Iostate)
                 U std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::__ostream_insert<char, std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, char const*, long)
                 U std::cout
                 U std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::endl<char, std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&)
0000000000000000 b std::__ioinit
                 U typeinfo for std::runtime_error
                 U typeinfo for std::exception

Answer 1

由于 nm libmgl.so | grep wave returns 什么都没有（见评论），我们至少知道库没有 link 编辑（构建？）正确。

确实，您应该调用 g++ 到 link 它：

$(CXX) $* $(LDFLAGS) -shared -o $@

完成后，如用户 UKMonkey 所述：

order of linking matters

因此，您的二进制文件应该像这样构建：

g++ -L. -lmgl -lX11 -lGL -lfreetype -lopenal -lvorbisfile -o bin/al_test al_test.o

Answer 2

根据有关静态库和动态库中可用符号的更多信息，我得出的结论是共享库是空的。

它是空的，因为$*这里展开为空。

libmgl.so: $(OBJECTS)
    $(LD) $* $(LDFLAGS) -shared -o $@

参见GNU make documentation：

If the target name in an explicit rule does not end with a recognized suffix, ‘$*’ is set to the empty string for that rule.

将 $* 替换为 $^ 就像它用于构建 libmgl.a 应该可以解决您的问题。

C++ 未定义对库函数的引用

C++ undefined reference to library functions

c++

makefile

c++14

gnu-make

ld

`nm` 命令

C++ 未定义对库函数的引用

C++ undefined reference to library functions

c++

makefile

c++14

gnu-make

ld

nm 命令

`nm` 命令