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?


当前回答

因为当涉及到链接器错误时,人们似乎都在关注这个问题,所以我将在这里添加这个问题。

GCC 5.2.0中出现链接器错误的一个可能原因是现在默认选择了新的libstdc++库ABI。

如果您在std::__cxx11命名空间或标记[abi:cx11]中获得了有关符号未定义引用的链接器错误,则可能表明您正在尝试将使用_GLIBCXX_USE_cxx11_abi宏的不同值编译的对象文件链接在一起。这通常发生在链接到使用旧版本GCC编译的第三方库时。如果无法使用新的ABI重建第三方库,则需要使用旧的ABI重新编译代码。

因此,如果在5.1.0之后切换到GCC时突然出现链接器错误,这将是一件值得检查的事情。

其他回答

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

模板实现不可见。

非专用模板的定义必须对使用它们的所有翻译单位可见。这意味着不能分离模板的定义到实现文件。如果必须分离实现,通常的解决方法是在头的末尾包含一个impl文件声明模板。常见的情况是:

template<class T>
struct X
{
    void foo();
};

int main()
{
    X<int> x;
    x.foo();
}

//differentImplementationFile.cpp
template<class T>
void X<T>::foo()
{
}

要解决这个问题,必须将X::foo的定义移动到头文件或使用它的翻译单元可见的某个位置。

专用化模板可以在实现文件中实现,并且实现不必是可见的,但是必须事先声明专用化。

有关进一步的解释和另一种可能的解决方案(显式实例化),请参阅此问题和答案。

链接的.lib文件与.dll关联

我也有同样的问题。假设我有项目MyProject和TestProject。我已经有效地将MyProject的lib文件链接到TestProject。然而,此lib文件是在构建MyProject的DLL时生成的。此外,我没有包含MyProject中所有方法的源代码,只包含对DLL入口点的访问。

为了解决这个问题,我将MyProject构建为LIB,并将TestProject链接到此.LIB文件(我将生成的.LIB文件复制粘贴到TestProject文件夹中)。然后我可以再次将MyProject构建为DLL。它正在编译,因为TestProject链接到的库确实包含MyProject中类中所有方法的代码。

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

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