剥离linux共享库

Question

我们最近被要求发布我们的一个库的Linux版本,以前我们在Linux下开发并发布用于Windows,其中部署库通常要容易得多.我们遇到的问题是将导出的符号剥离到只有暴露界面中的符号.想要这样做有三个很好的理由

• 通过导出的符号保护我们技术的专有方面免受暴露.
• 防止用户遇到有冲突的符号名称问题.
• 加快图书馆的加载(至少我告诉你).

举一个简单的例子:

TEST.CPP

#include <cmath>

float private_function(float f)
{
    return std::abs(f);
}

extern "C" float public_function(float f)
{
    return private_function(f);
}

用(g ++ 4.3.2,ld 2.18.93.20081009)编译

g++ -shared -o libtest.so test.cpp -s

用符号检查符号

nm -DC libtest.so

给

         w _Jv_RegisterClasses
0000047c T private_function(float)
000004ba W std::abs(float)
0000200c A __bss_start
         w __cxa_finalize
         w __gmon_start__
0000200c A _edata
00002014 A _end
00000508 T _fini
00000358 T _init
0000049b T public_function

显然不足.接下来我们重新宣布公共职能为

extern "C" float __attribute__ ((visibility ("default"))) 
    public_function(float f)

并编译

g++ -shared -o libtest.so test.cpp -s -fvisibility=hidden

这使

         w _Jv_RegisterClasses
0000047a W std::abs(float)
0000200c A __bss_start
         w __cxa_finalize
         w __gmon_start__
0000200c A _edata
00002014 A _end
000004c8 T _fini
00000320 T _init
0000045b T public_function

哪个好,除了暴露了std :: abs.更有问题的是当我们开始链接到我们控制之外的其他(静态)库时,我们从这些库中使用的所有符号都会被导出.另外,当我们开始使用STL容器时:

#include <vector>
struct private_struct
{
    float f;
};

void other_private_function()
{
    std::vector<private_struct> v;
}

我们最终会从C++库中获得许多额外的导出

00000b30 W __gnu_cxx::new_allocator<private_struct>::deallocate(private_struct*, unsigned int)
00000abe W __gnu_cxx::new_allocator<private_struct>::new_allocator()
00000a90 W __gnu_cxx::new_allocator<private_struct>::~new_allocator()
00000ac4 W std::allocator<private_struct>::allocator()
00000a96 W std::allocator<private_struct>::~allocator()
00000ad8 W std::_Vector_base<private_struct, std::allocator<private_struct> >::_Vector_impl::_Vector_impl()
00000aaa W std::_Vector_base<private_struct, std::allocator<private_struct> >::_Vector_impl::~_Vector_impl()
00000b44 W std::_Vector_base<private_struct, std::allocator<private_struct> >::_M_deallocate(private_struct*, unsigned int)
00000a68 W std::_Vector_base<private_struct, std::allocator<private_struct> >::_M_get_Tp_allocator()
00000b08 W std::_Vector_base<private_struct, std::allocator<private_struct> >::_Vector_base()
00000b6e W std::_Vector_base<private_struct, std::allocator<private_struct> >::~_Vector_base()
00000b1c W std::vector<private_struct, std::allocator<private_struct> >::vector()
00000bb2 W std::vector<private_struct, std::allocator<private_struct> >::~vector()

注意:通过优化,您需要确保实际使用向量,因此编译器不会优化未使用的符号.

我相信我的同事已设法构建一个涉及版本文件和修改似乎有效的STL标题(!)的临时解决方案,但我想问:

是否有一种干净的方法可以从linux共享库中删除所有不必要的符号(IE不属于公开的库功能)？我已经为g ++和ld尝试了很多选项但收效甚微,所以我更喜欢那些已知可行而不是相信的答案.

特别是:

• 不会导出(闭源)静态库中的符号.
• 不导出标准库中的符号.
• 不导出目标文件中的非公共符号.

我们的导出界面是C.

我知道关于SO的其他类似问题:

• 不与共享库共享所有类
• 如何在MacOs中真正剥离二进制文件
• GNU链接器:--version-script的替代方法,用于在命令行列出导出的符号？

但答案却收效甚微.

Answer 1

所以我们现在的解决方案如下:

TEST.CPP

#include <cmath>
#include <vector>
#include <typeinfo>

struct private_struct
{
    float f;
};

float private_function(float f)
{
    return std::abs(f);
}

void other_private_function()
{
    std::vector<private_struct> f(1);
}

extern "C" void __attribute__ ((visibility ("default"))) public_function2()
{
    other_private_function();
}

extern "C" float __attribute__ ((visibility ("default"))) public_function1(float f)
{
    return private_function(f);
}

exports.version

LIBTEST 
{
global:
    public*;
local:
    *;
};

用.编译

g++ -shared test.cpp -o libtest.so -fvisibility=hidden -fvisibility-inlines-hidden -s -Wl,--version-script=exports.version

给

00000000 A LIBTEST
         w _Jv_RegisterClasses
         U _Unwind_Resume
         U std::__throw_bad_alloc()
         U operator delete(void*)
         U operator new(unsigned int)
         w __cxa_finalize
         w __gmon_start__
         U __gxx_personality_v0
000005db T public_function1
00000676 T public_function2

这与我们正在寻找的相当接近.但有一些陷阱:

• 我们必须确保在内部代码中不使用"导出"前缀(在这个简单的示例中为"public",但显然在我们的例子中更有用).
• 许多符号名称仍然最终出现在字符串表中,这似乎是RTTI,-fno-rtti使它们在我的简单测试中消失,但它是一个相当核的解决方案.

我很高兴接受任何人提出的更好的解决方案!

Answer 2

您应使用-fvisibility-inlines-hidden扩充对默认可见性属性和-fvisibility = hidden的使用.

您还应该忘记尝试隐藏stdlib导出,请参阅此GCC错误原因.

此外,如果您在特定标头中包含所有公共符号,则可以将它们包装在内#pragma GCC visibility push(default)而#pragma GCC visibility pop不是使用属性.虽然如果您要创建跨平台库,请查看控制共享库的导出符号,以获得统一Windows DLL和Linux DSO导出策略的技术.

Answer 3

如果您将私有部分包装在匿名命名空间中，则在符号表中既不可见std::abs也不private_function可见：

namespace{
#include<cmath>
  float private_function(float f)
  {
    return std::abs(f);
  }
}
extern "C" float public_function(float f)
{
        return private_function(f);
}

编译（g++ 4.3.3）：

g++ -shared -o libtest.so test.cpp -s

检查：

# nm -DC libtest.so
         w _Jv_RegisterClasses
0000200c A __bss_start
         w __cxa_finalize
         w __gmon_start__
0000200c A _edata
00002014 A _end
000004a8 T _fini
000002f4 T _init
00000445 T public_function

Answer 4

需要注意的是,Ulrich Drepper写了一篇关于为Linux/Unix 编写共享库的(所有？)方面的文章,其中涵盖了许多其他主题中对导出符号的控制.

这非常方便明确如何从共享库中仅导出白名单上的功能.