弱符號

弱符號表示在連結執行檔和可連結格式（ELF）對象檔案期間特別注釋的符號。默認情況下，沒有任何注釋，目標檔案中的符號很強。 在連結期間，強符號可以覆蓋同名的弱符號。相反，共享名稱的兩個強符號在連結時產生連結錯誤。 連結二進制執行檔時，弱聲明的符號不需要定義。相比之下，（默認情況下）沒有定義的聲明的強符號會觸發未定義的符號連結錯誤。

C或C ++語言標準沒有提到弱符號;因此，將它們插入代碼並不是非常便攜。 即使兩個平台支持用於將符號標記為弱的相同或類似語法，語義也可能在細微點上不同，例如， 動態連結期間弱符號是否會失去語義。

基本介紹

• 中文名：弱符號
• 外文名：Weak symbol

語法

GNU編譯器集合和Solaris Studio C編譯器共享相同的語法，用於將符號注釋為弱，即特殊的#pragma，#pragma weak，以及函式和變數屬性__attribute __（（weak））。

編譯

// function declaration#pragma weak power2 int power2(int x);

屬性

// function declaration int __attribute__((weak)) power2(int x);   // or int power2(int x) __attribute__((weak)); // variable declaration;extern int __attribute__((weak)) global_var;

支持平台

nm命令標識目標檔案，庫和執行檔中的弱符號。 在Linux上，如果弱默認定義可用，則弱函式符號標記為“W”，如果不可用，則標記為“w”。 弱定義的變數符號標有“V”和“v”。 在Solaris上，“nm”為弱符號列印“WEAK”而不是“GLOB”。

實例

靜態實例

main.c:

#include <stdio.h>#include <stdlib.h> #include "power_slow.h" int main(int argc, char **argv){  fprintf(stderr, "power3() = %d\n", power3(atoi(argv[1])));  return 0;}

power_slow.h:

#ifndef POWER2_SLOW_H#define POWER2_SLOW_H // alternative syntax// #pragma weak power2int  __attribute__((weak))    power2(int x)      // alternatively after symbol      // __attribute__((weak))  ; int power3(int x); #endif

power_slow.c:

#include <stdio.h>#include "power_slow.h" int power2(int x){  fprintf(stderr, "slow power2()\n");  return x*x;} int power3(int x){  return power2(x)*x;}

power.c:

#include <stdio.h>int power2(int x){  fprintf(stderr, "fast power2()\n");  return x*x;}

Build commands:

cc -g -c -o main.o main.ccc -g -c -o power_slow.o power_slow.ccc -g -c -o power.o power.ccc  main.o power_slow.o         -o slowcc  main.o power_slow.o power.o -o fast

輸出

$ ./slow 3slow power2power3() = 27$ ./fast 3fast power2power3() = 27

刪除weak屬性並重新執行build命令時，最後一個失敗並顯示以下錯誤訊息（在Linux上）：

multiple definition of `power2'

倒數第二個仍然成功，而./slow具有相同的輸出。

共享實例

從前面的例子中取main.c並添加：

#ifndef NO_USER_HOOKvoid user_hook(void){  fprintf(stderr, "main: user_hook()\n");}#endif

用以下內容替換power_slow.c：

#include <stdio.h>#include "power_slow.h" void __attribute__((weak)) user_hook(void);#ifdef ENABLE_DEFvoid user_hook(void){  fprintf(stderr, "power_slow: user_hook()\n");}#endif int power2(int x){  if (user_hook) // only needed ifndef ENABLE_DEF    user_hook();  return x*x;} int power3(int x){  return power2(x)*x;}

構建命令：

cc -g -c -o main.o main.ccc -g -fpic -c -o power_slow.po power_slow.ccc -shared -fpic -o libpowerslow.so power_slow.pocc  main.o power_slow.po -L`pwd` -Wl,-R`pwd` -lpowerslow -o main cc -g -DENABLE_DEF -fpic -c -o power_slow.po power_slow.ccc -shared -fpic -o libpowerslow.so power_slow.pocc  main.o power_slow.po -L`pwd` -Wl,-R`pwd` -lpowerslow -o main2 cc -g -DNO_USER_HOOK -c -o main.o main.ccc -g -fpic -c -o power_slow.po power_slow.ccc -shared -fpic -o libpowerslow.so power_slow.pocc  main.o power_slow.po -L`pwd` -Wl,-R`pwd` -lpowerslow -o main3 cc -g -DNO_USER_HOOK -c -o main.o main.ccc -g -DENABLE_DEF -fpic -c -o power_slow.po power_slow.ccc -shared -fpic -o libpowerslow.so power_slow.pocc  main.o power_slow.po -L`pwd` -Wl,-R`pwd` -lpowerslow -o main4 

輸出

$ ./main 3main: user_hook()power3() = 27$ ./main2 3main: user_hook()power3() = 27$ ./main3 3power3() = 27$ ./main4 3power_slow: user_hook()power3() = 27

刪除weak屬性並重新執行構建命令不會產生構建錯誤，並導致main和main2的輸出（在Linux上）相同。 main3的構建命令導致以下警告和錯誤訊息（在Linux上）：

warning: the address of ‘user_hook’ will always evaluate as ‘true’libpowerslow.so: undefined reference to `user_hook'

警告由編譯器發出，因為它可以靜態地確定if（user_hook）表達式user_hook總是評估為true，因為它包含ELF跳轉表條目。 錯誤訊息由連結器發出。 main4的構建包含相同的警告但沒有連結錯誤。

套用

弱符號可以用作提供功能的默認實現的機制，其可以在連結時由更專業（例如，最佳化的）替換。 然後將默認實現聲明為弱，並且在某些目標上，具有強聲明符號的目標檔案將添加到連結器命令行。

如果庫將符號定義為弱符號，則連結該庫的程式可以自由地提供強大的符號，例如，用於自定義目的。

弱符號的另一個用例是維護二進制向後兼容性。

相關方法

C預處理器（CPP）條件結構也可用於在符號的不同版本之間切換。 與弱符號的區別在於弱符號由連結器解釋。 CPP在C編譯器之前編譯每個轉換單元期間運行。

構建過程（例如make）可以以條件方式實現，使得僅創建符號的不同版本或者根據目標使用和連結不同（專用）庫。