什么是未定义的参考/未解析的外部符号错误?常见原因是什么?如何解决/预防?
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这是每个VC++程序员一再看到的最令人困惑的错误消息之一。让我们先把事情弄清楚。
A.什么是符号?简而言之,符号就是名称。它可以是变量名、函数名、类名、typedef名,或者除了那些属于C++语言的名称和符号之外的任何名称和符号。它由用户定义或由依赖库(另一个用户定义的)引入。
B.什么是外部的?在VC++中,每个源文件(.cpp、.c等)都被视为一个翻译单元,编译器一次编译一个单元,并为当前翻译单元生成一个目标文件(.obj)。(请注意,此源文件包含的每个头文件都将被预处理,并将被视为此翻译单元的一部分)翻译单元中的所有内容都被视为内部内容,其他所有内容都视为外部内容。在C++中,可以使用关键字extern、__declspec(dllimport)等引用外部符号。
C.什么是“决心”?Resolve是一个链接时间术语。在链接时,链接器尝试为对象文件中无法在内部找到其定义的每个符号找到外部定义。此搜索过程的范围包括:
编译时生成的所有对象文件显式或隐式的所有库(.lib)指定为此生成应用程序的附加依赖项。
此搜索过程称为解析。
D.最后,为什么是未解决的外部符号?如果链接器找不到内部没有定义的符号的外部定义,则会报告“未解决的外部符号”错误。
E.LNK2019的可能原因:未解决的外部符号错误。我们已经知道,此错误是由于链接器未能找到外部符号的定义所致,可能的原因如下:
定义已存在
例如,如果我们在.cpp中定义了一个名为foo的函数:
int foo()
{
return 0;
}
在b.cpp中,我们希望调用函数foo,因此我们添加
void foo();
要声明函数foo(),并在另一个函数体中调用它,请使用bar():
void bar()
{
foo();
}
现在,当您构建此代码时,您将收到一个LNK2019错误,抱怨foo是一个未解析的符号。在本例中,我们知道foo()的定义在.cpp中,但与我们调用的定义不同(返回值不同)。这就是定义存在的情况。
定义不存在
如果我们想调用库中的某些函数,但导入库没有添加到项目设置的附加依赖项列表中(设置自:项目|财产|配置财产|链接器|输入|附加依赖项)。现在链接器将报告LNK2019,因为当前搜索范围中不存在该定义。
其他回答
此外,如果您正在使用第三方库,请确保您拥有正确的32/64位二进制文件
清理和重建
对构建进行“清理”可以清除以前的构建、失败的构建、不完整的构建和其他与构建系统相关的构建问题可能留下的“枯木”。
一般来说,IDE或构建将包含某种形式的“清理”功能,但这可能未正确配置(例如,在手动生成文件中)或可能失败(例如,中间或生成的二进制文件是只读的)。
一旦“清理”完成,请验证“清理”是否成功,以及所有生成的中间文件(例如自动生成文件)是否已成功删除。
这一过程可以被视为最后的手段,但往往是良好的第一步;特别是如果最近添加了与错误相关的代码(本地或从源存储库)。
编译C++程序分几个步骤进行,如2.2所述(Keith Thompson作为参考):
翻译语法规则之间的优先顺序由以下阶段规定[参见脚注]。物理源文件字符以实现定义的方式映射到基本源字符集(为行尾指示符引入新的行尾字符)如果必需的[剪]将删除紧跟着换行符的反斜杠字符(\)的每个实例,将物理源行拼接到形成逻辑源线。[剪]源文件被分解为预处理标记(2.5)和空白字符序列(包括注释)。[剪]执行预处理指令,展开宏调用,并执行_Pragma一元运算符表达式。[剪]字符文本或字符串文本中的每个源字符集成员,以及每个转义序列和通用字符名在字符文本或非原始字符串文本中执行字符集的对应成员;[剪]连接相邻的字符串文字标记。分隔标记的空白字符不再有效。每个预处理令牌都转换为一个令牌。(2.7)对生成的令牌进行语法和语义分析翻译为翻译单元。[剪]翻译的翻译单元和实例化单元组合如下:[SNIP]解析所有外部实体引用。链接库组件以满足对未在中定义的实体的外部引用当前翻译。所有这样的转换器输出都被收集到包含执行所需信息的程序映像执行环境。(强调矿井)[脚注]尽管在实践中不同的阶段可能会被合并在一起,但实现必须表现得好像这些单独的阶段发生了一样。
指定的错误发生在编译的最后阶段,通常称为链接。这基本上意味着你把一堆实现文件编译成了对象文件或库,现在你想让它们一起工作。
假设您在.cpp中定义了符号a。现在,b.cpp声明了该符号并使用了它。在链接之前,它只是假设该符号是在某个地方定义的,但它并不在乎在哪里。链接阶段负责查找符号并将其正确链接到b.cpp(实际上,链接到使用它的对象或库)。
如果您使用的是Microsoft Visual Studio,您将看到项目生成.lib文件。其中包含导出符号表和导入符号表。导入的符号将根据链接的库进行解析,导出的符号将提供给使用该.lib的库(如果有)。
其他编译器/平台也存在类似的机制。
常见的错误消息包括错误LNK2001、错误LNK1120、错误LNK2019(适用于Microsoft Visual Studio)和未定义的对GCC symbolName的引用。
代码:
struct X
{
virtual void foo();
};
struct Y : X
{
void foo() {}
};
struct A
{
virtual ~A() = 0;
};
struct B: A
{
virtual ~B(){}
};
extern int x;
void foo();
int main()
{
x = 0;
foo();
Y y;
B b;
}
将使用GCC生成以下错误:
/home/AbiSfw/ccvvuHoX.o: In function `main':
prog.cpp:(.text+0x10): undefined reference to `x'
prog.cpp:(.text+0x19): undefined reference to `foo()'
prog.cpp:(.text+0x2d): undefined reference to `A::~A()'
/home/AbiSfw/ccvvuHoX.o: In function `B::~B()':
prog.cpp:(.text._ZN1BD1Ev[B::~B()]+0xb): undefined reference to `A::~A()'
/home/AbiSfw/ccvvuHoX.o: In function `B::~B()':
prog.cpp:(.text._ZN1BD0Ev[B::~B()]+0x12): undefined reference to `A::~A()'
/home/AbiSfw/ccvvuHoX.o:(.rodata._ZTI1Y[typeinfo for Y]+0x8): undefined reference to `typeinfo for X'
/home/AbiSfw/ccvvuHoX.o:(.rodata._ZTI1B[typeinfo for B]+0x8): undefined reference to `typeinfo for A'
collect2: ld returned 1 exit status
以及Microsoft Visual Studio中的类似错误:
1>test2.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "void __cdecl foo(void)" (?foo@@YAXXZ)
1>test2.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "int x" (?x@@3HA)
1>test2.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "public: virtual __thiscall A::~A(void)" (??1A@@UAE@XZ)
1>test2.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "public: virtual void __thiscall X::foo(void)" (?foo@X@@UAEXXZ)
1>...\test2.exe : fatal error LNK1120: 4 unresolved externals
常见原因包括:
未能链接到适当的库/对象文件或编译实现文件已声明和未定义的变量或函数。类类型成员的常见问题模板实现不可见。符号是在C程序中定义的,并在C++代码中使用。跨模块.dll错误地导入/导出方法/类。(特定于MSVS)循环库依赖关系对的未定义引用`WinMain@16'相互依赖的库顺序多个同名源文件使用#pragma(Microsoft Visual Studio)时键入错误或不包含.lib扩展名模板好友问题UNICODE定义不一致常量变量声明/定义中缺少“extern”(仅限C++)未为多文件项目配置Visual Studio代码在Mac OS X上构建dylib时出错,但在其他Unix-y系统上也可以
已声明但未定义变量或函数。
典型的变量声明是
extern int x;
由于这只是一个声明,因此需要一个单独的定义。相应的定义如下:
int x;
例如,以下内容将生成错误:
extern int x;
int main()
{
x = 0;
}
//int x; // uncomment this line for successful definition
类似的注释适用于函数。声明函数而不定义它会导致错误:
void foo(); // declaration only
int main()
{
foo();
}
//void foo() {} //uncomment this line for successful definition
请注意,您实现的函数与您声明的函数完全匹配。例如,您可能有不匹配的简历限定符:
void foo(int& x);
int main()
{
int x;
foo(x);
}
void foo(const int& x) {} //different function, doesn't provide a definition
//for void foo(int& x)
不匹配的其他示例包括
函数/变量在一个命名空间中声明,在另一个命名空间定义。函数/变量声明为类成员,定义为全局(反之亦然)。函数返回类型、参数编号和类型以及调用约定并不完全一致。
来自编译器的错误消息通常会给出已声明但从未定义的变量或函数的完整声明。将其与您提供的定义进行比较。确保每个细节都匹配。
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