说服 gcc 忽略系统库以支持本地安装的库

Question

我正在尝试构建一个使用 boost_serialization 和 boost_iostreams 的简单可执行文件。

#include <fstream>
#include <iostream>
#include <boost/archive/xml_iarchive.hpp>
#include <boost/archive/xml_oarchive.hpp>
#include <boost/iostreams/filtering_stream.hpp>
#include <boost/iostreams/filter/gzip.hpp>
#include <boost/iostreams/device/file.hpp>

int main()
{
    using namespace boost::iostreams;
    filtering_ostream os;
    os.push(boost::iostreams::gzip_compressor());
    os.push(boost::iostreams::file_sink("emptyGzipBug.txt.gz"));
}

不幸的是，我正在使用的系统在 /usr/lib/ 中有一个非常过时的 boost_serialization 版本，我无法更改它。

当我使用构建示例时，我相当确定

g++ -o main main.cpp -lboost_serialization -lboost_iostreams

导致链接器错误是因为 gcc 使用 boost_serialization 的系统版本而不是我本地安装的版本。将 LIBRARY_PATH 和 LD_LIBRARY_PATH 设置为 /home/andrew/install/lib 不起作用。当我使用

g++ -o main main.cpp -L/home/andrew/install/lib -lboost_serialization -lboost_iostreams

然后一切正常。

我的问题是：

1. 我怎样才能让 gcc 告诉我它使用的库的文件名？

2. 是否可以设置环境，以便我不必在 gcc 的命令行上指定本地 boost 的绝对路径。

Answer 1

PS 输入以下信息后，我想我会很友善并为您的特定情况添加您需要的内容：

g++ -Wl,-rpath,/home/andrew/install/lib -o main main.cpp -I/home/andrew/install/include -L/home/andrew/install/lib -lboost_serialization -lboost_iostreams

gcc 本身并不关心库。链接器确实;)。尽管链接器需要找到共享库以便解析符号，但它通常不会将这些库的路径存储在可执行文件中。

因此，首先，让我们找出链接后二进制文件中的实际内容：

$ readelf -d main | grep 'libboost'
 0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libboost_serialization.so.1.54.0]
 0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libboost_iostreams.so.1.54.0]

只是名字这样。

实际使用的库在运行时由 /lib/ld-linux.so.* 决定：

$ ldd main | grep libboost
        libboost_serialization.so.1.54.0 => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libboost_serialization.so.1.54.0 (0x00007fd8fa920000)
        libboost_iostreams.so.1.54.0 => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libboost_iostreams.so.1.54.0 (0x00007fd8fa700000)

通过查看 /etc/ld.so.cache（通常通过运行 ldconfig 编译）可以找到该路径。您可以使用以下方法打印其内容：

ldconfig -p | grep libboost_iostreams
    libboost_iostreams.so.1.54.0 (libc6,x86-64) => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libboost_iostreams.so.1.54.0
    libboost_iostreams.so.1.49.0 (libc6,x86-64) => /usr/lib/libboost_iostreams.so.1.49.0
    libboost_iostreams.so (libc6,x86-64) => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libboost_iostreams.so

但由于这只是先前查找的缓存结果，您对以下输出更感兴趣：

$ ldconfig -v 2>/dev/null | egrep '^[^[:space:]]|libboost_iostreams'
/lib/i386-linux-gnu:
/usr/lib/i386-linux-gnu:
/usr/local/lib:
/lib/x86_64-linux-gnu:
/usr/lib/x86_64-linux-gnu:
    libboost_iostreams.so.1.54.0 -> libboost_iostreams.so.1.54.0
/lib32:
/usr/lib32:
/lib:
/usr/lib:
    libboost_iostreams.so.1.49.0 -> libboost_iostreams.so.1.49.0

它显示了它在找到结果之前查看的路径。请注意，如果您正在链接一个 64 位程序并且它会首先找到一个 32 位库（或反之亦然），那么它将因不兼容而被跳过。否则，使用找到的第一个。

用于搜索的路径在 /etc/ld.so.conf 中指定，当以 root 身份运行 ldconfig 时，该文件会被读取（通常在启动时或安装新的东西后）。

但是，优先采用环境变量 LD_LIBRARY_PATH 中指定为冒号分隔的路径列表的路径。例如，如果我会这样做：

$ export LD_LIBRARY_PATH=/tmp
$ cp /usr/lib/libboost_iostreams.so.1.49.0 /tmp/libboost_iostreams.so.1.54.0
$ ldd main | grep libboost_iostreams
    libboost_iostreams.so.1.54.0 => /tmp/libboost_iostreams.so.1.54.0 (0x00007f621add8000)

然后它在 /tmp 中找到“libboost_iostreams.so.1.54.0”（即使它是一个 libboost_iostreams.so.1.49.0）。

请注意，您可以通过将 -rpath 传递给链接器来硬编码可执行文件中的路径：

$ unset LD_LIBRARY_PATH
$ g++ -Wl,-rpath,/tmp -o main main.cpp -lboost_serialization -lboost_iostreams
$ ldd main | grep libboost_iostreams
    libboost_iostreams.so.1.54.0 => /tmp/libboost_iostreams.so.1.54.0 (0x00007fbd8bcd8000)

可以用

$ readelf -d main | grep RPATH
 0x000000000000000f (RPATH)              Library rpath: [/tmp]

请注意，LD_LIBRARY_PATH 甚至优先于 -rpath，除非您还传递了 -Wl、--disable-new-dtags 以及 -rpath，并且前提是您正在链接可执行文件并且您的链接器支持此标志。

您可以使用 -print-search-dirs 命令行选项显示 gcc 在编译（链接）期间使用的搜索路径：

$ g++ -print-search-dirs  | grep libraries
libraries: =/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../../x86_64-linux-gnu/lib/x86_64-linux-gnu/4.7/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../../x86_64-linux-gnu/lib/x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../../x86_64-linux-gnu/lib/../lib/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../x86_64-linux-gnu/4.7/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../../lib/:/lib/x86_64-linux-gnu/4.7/:/lib/x86_64-linux-gnu/:/lib/../lib/:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/4.7/:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/../lib/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../../x86_64-linux-gnu/lib/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../:/lib/:/usr/lib/

这可以通过添加 -L 命令行选项来影响。如果在使用 -L 选项指定的路径中找不到库，则它会在通过环境变量 GCC_EXEC_PREFIX 找到的路径中查找（请参阅手册页），如果失败，则使用环境变量 LIBRARY_PATH。

当您使用 -v 选项运行 g++ 时，它将打印使用的 LIBRARY_PATH。

LIBRARY_PATH=/tmp/lib g++ -v -o main main.cpp -lboost_serialization -lboost_iostreams 2>&1 | grep LIBRARY_PATH
LIBRARY_PATH=/tmp/lib/../lib/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../../lib/:/lib/x86_64-linux-gnu/:/lib/../lib/:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/../lib/:/tmp/lib/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../:/lib/:/usr/lib/

最后，请注意，特别是对于 boost（但一般而言），您应该使用与正确版本匹配的头文件！因此，如果您在运行时链接的库是 xyz 版本，您应该使用 -I 命令行选项让 g++ 找到相应的头文件，否则事情可能无法链接或更糟，导致无法解释的崩溃。