什么是“未定义的引用/未解析的外部符号”

我将尝试解释什么是“未定义的引用/未解析的外部符号”。

注意：我使用的是g++和Linux，所有示例都是针对它的

例如，我们有一些代码

// src1.cpp
void print();

static int local_var_name; // 'static' makes variable not visible for other modules
int global_var_name = 123;

int main()
{
    print();
    return 0;
}

and

// src2.cpp
extern "C" int printf (const char*, ...);

extern int global_var_name;
//extern int local_var_name;

void print ()
{
    // printf("%d%d\n", global_var_name, local_var_name);
    printf("%d\n", global_var_name);
}

生成对象文件

$ g++ -c src1.cpp -o src1.o
$ g++ -c src2.cpp -o src2.o

在汇编程序阶段之后，我们有一个对象文件，其中包含要导出的任何符号。看看这些符号

$ readelf --symbols src1.o
  Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     5: 0000000000000000     4 OBJECT  LOCAL  DEFAULT    4 _ZL14local_var_name # [1]
     9: 0000000000000000     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    3 global_var_name     # [2]

我拒绝了输出中的一些行，因为它们无关紧要

因此，我们看到要导出的以下符号。

[1] - this is our static (local) variable (important - Bind has a type "LOCAL")
[2] - this is our global variable

src2.cpp不导出任何内容，我们没有看到它的符号

链接我们的对象文件

$ g++ src1.o src2.o -o prog

并运行它

$ ./prog
123

Linker看到导出的符号并将其链接起来

// src2.cpp
extern "C" int printf (const char*, ...);

extern int global_var_name;
extern int local_var_name;

void print ()
{
    printf("%d%d\n", global_var_name, local_var_name);
}

并重建对象文件

$ g++ -c src2.cpp -o src2.o

好的（没有错误），因为我们只构建对象文件，链接还没有完成。尝试链接

$ g++ src1.o src2.o -o prog
src2.o: In function `print()':
src2.cpp:(.text+0x6): undefined reference to `local_var_name'
collect2: error: ld returned 1 exit status

发生这种情况是因为我们的local_var_name是静态的，即它对其他模块不可见。现在更深入。获取翻译阶段输出

$ g++ -S src1.cpp -o src1.s

// src1.s
look src1.s

    .file   "src1.cpp"
    .local  _ZL14local_var_name
    .comm   _ZL14local_var_name,4,4
    .globl  global_var_name
    .data
    .align 4
    .type   global_var_name, @object
    .size   global_var_name, 4
global_var_name:
    .long   123
    .text
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
; assembler code, not interesting for us
.LFE0:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

所以，我们看到local_var_name没有标签，这就是链接器找不到它的原因。但我们是黑客：），我们可以修复它。在文本编辑器中打开src1.s并更改

.local  _ZL14local_var_name
.comm   _ZL14local_var_name,4,4

to

    .globl  local_var_name
    .data
    .align 4
    .type   local_var_name, @object
    .size   local_var_name, 4
local_var_name:
    .long   456789

也就是说，你应该像下面这样

    .file   "src1.cpp"
    .globl  local_var_name
    .data
    .align 4
    .type   local_var_name, @object
    .size   local_var_name, 4
local_var_name:
    .long   456789
    .globl  global_var_name
    .align 4
    .type   global_var_name, @object
    .size   global_var_name, 4
global_var_name:
    .long   123
    .text
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
; ...

我们已经更改了localvarname的可见性，并将其值设置为456789。尝试从中构建对象文件

$ g++ -c src1.s -o src2.o

好，请参阅readelf输出（符号）

$ readelf --symbols src1.o
8: 0000000000000000     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT    3 local_var_name

现在local_var_name具有绑定GLOBAL（以前是local）

link

$ g++ src1.o src2.o -o prog

并运行它

$ ./prog 
123456789

好的，我们破解它：）

因此，当链接器在对象文件中找不到全局符号时，就会发生“未定义的引用/未解析的外部符号错误”。

在链接共享库时，请确保未隐藏使用的符号。

gcc的默认行为是所有符号都可见。但是，当使用选项-fvisibility=hidden构建转换单元时，只有标记为__attribute__（（可见性（“默认”））的函数/符号在生成的共享对象中是外部的。

您可以通过调用以下命令来检查要查找的符号是否为外部符号：

# -D shows (global) dynamic symbols that can be used from the outside of XXX.so
nm -D XXX.so | grep MY_SYMBOL 

隐藏/本地符号用小写符号类型的nm表示，例如t而不是代码段的“t”：

nm XXX.so
00000000000005a7 t HIDDEN_SYMBOL
00000000000005f8 T VISIBLE_SYMBOL

您还可以使用nm和选项-C来定义名称（如果使用了C++）。

与Windows DLL类似，可以使用define标记公共函数，例如DLL_public定义为：

#define DLL_PUBLIC __attribute__ ((visibility ("default")))

DLL_PUBLIC int my_public_function(){
  ...
}

大致对应于Windows的/MSVC版本：

#ifdef BUILDING_DLL
    #define DLL_PUBLIC __declspec(dllexport) 
#else
    #define DLL_PUBLIC __declspec(dllimport) 
#endif

有关可见性的更多信息可以在gcc wiki上找到。

---

当使用-fvisibility=hidden编译翻译单元时，生成的符号仍然具有外部链接（以大写符号类型显示，单位为nm），如果对象文件成为静态库的一部分，则可以毫无问题地用于外部链接。只有当对象文件链接到共享库中时，链接才会变为本地链接。

要查找对象文件中隐藏的符号，请运行：

>>> objdump -t XXXX.o | grep hidden
0000000000000000 g     F .text  000000000000000b .hidden HIDDEN_SYMBOL1
000000000000000b g     F .text  000000000000000b .hidden HIDDEN_SYMBOL2

跨模块.dll（编译器特定）错误地导入/导出方法/类。

MSVS要求您使用__declspec（dllexport）和__declsspec（dllimport）指定要导出和导入的符号。

这种双重功能通常通过使用宏来实现：

#ifdef THIS_MODULE
#define DLLIMPEXP __declspec(dllexport)
#else
#define DLLIMPEXP __declspec(dllimport)
#endif

宏THIS_MODULE只能在导出函数的模块中定义。这样，声明：

DLLIMPEXP void foo();

扩展到

__declspec(dllexport) void foo();

并且告诉编译器导出函数，因为当前模块包含其定义。当将声明包含在不同的模块中时，它将扩展到

__declspec(dllimport) void foo();

并且告诉编译器，该定义位于链接到的一个库中（另请参见1）。

您可以使用类似的导入/导出类：

class DLLIMPEXP X
{
};

Visual Studio NuGet包需要更新以获得新的工具集版本

我在尝试将libpng与Visual Studio 2013链接时遇到了这个问题。问题是，包文件只有Visual Studio 2010和2012的库。

正确的解决方案是希望开发人员发布更新的软件包，然后进行升级，但这对我来说是有效的，因为我在VS2013的一个额外设置中进行了黑客攻击，指向了VS2012库文件。

我通过找到packagename\build\native\packagename.targets并在该文件中编辑了包（在解决方案目录中的packages文件夹中），复制了所有v110部分。我在条件字段中将v110更改为v120，只是非常小心地将文件名路径全部保留为v110。这只是允许Visual Studio 2013链接到2012年的库，在本例中，它起了作用。

使用带有代码运行程序扩展名和多个.c或.cpp文件的Visual Studio代码

所提供的Code Runner仅适用于具有单个源文件的编译程序。它不是为与多个源文件一起使用而设计的。您应该使用不同的扩展名，例如C/C++Makefile Project扩展名或CMake Tools扩展名，或者修复CodeRunner扩展名以处理多个文件，或者手动编辑.json配置文件。

班级成员：

纯虚拟析构函数需要实现。

声明析构函数pure仍然需要定义它（与常规函数不同）：

struct X
{
    virtual ~X() = 0;
};
struct Y : X
{
    ~Y() {}
};
int main()
{
    Y y;
}
//X::~X(){} //uncomment this line for successful definition

这是因为在隐式销毁对象时调用基类析构函数，因此需要定义。

虚拟方法必须实现或定义为纯方法。

这类似于没有定义的非虚拟方法，增加了如下推理：纯声明会生成一个虚拟vtable，您可能会在不使用函数的情况下得到链接器错误：

struct X
{
    virtual void foo();
};
struct Y : X
{
   void foo() {}
};
int main()
{
   Y y; //linker error although there was no call to X::foo
}

要使其工作，请将X:：foo（）声明为纯：

struct X
{
    virtual void foo() = 0;
};

非虚拟类成员

即使未明确使用，也需要定义某些成员：

struct A
{ 
    ~A();
};

以下内容将产生错误：

A a;      //destructor undefined

实现可以在类定义本身中内联：

struct A
{ 
    ~A() {}
};

或外部：

A::~A() {}

如果实现在类定义之外，但在头中，则必须将方法标记为内联，以防止多重定义。

如果使用，则需要定义所有使用的成员方法。

一个常见的错误是忘记限定名称：

struct A
{
   void foo();
};

void foo() {}

int main()
{
   A a;
   a.foo();
}

定义应为

void A::foo() {}

静态数据成员必须在类外部的单个转换单元中定义：

struct X
{
    static int x;
};
int main()
{
    int x = X::x;
}
//int X::x; //uncomment this line to define X::x

可以为类定义中的整型或枚举类型的静态常量数据成员提供初始值设定项；然而，odr使用这个成员仍然需要如上所述的命名空间范围定义。C++11允许在类内初始化所有静态常量数据成员。