rpath - runtime search path

本文详细介绍了RPath在二进制文件中如何指导库和依赖项定位的方法,并深入探讨了GNU ld.so的工作原理及配置选项。文章还解释了在运行时如何搜索共享库的复杂算法。

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RPath is a very interesting topic which can instruct the binary to find the right location of libraries and dependencies.

GNU ld.so has some rules in regarding how to use the rpath to find the right dependencies (basically it has attribute or environment which direct the runtime to look for directories for things within).

 

You may find some explaination from this wikipedia link: http://en.wikipedia.org/wiki/Rpath 

GNU ld.so

The dynamic linker of the GNU C Library and its derivative Embedded GLIBC implement a rather complicated algorithm for searching for shared libraries. The basic search order is:[1]

  1. The (colon-separated) paths in the DT_RPATH dynamic section attribute of the binary if present and DT_RUNPATH attribute does not exist.
  2. The (colon-separated) paths in the environment variable LD_LIBRARY_PATH, unless the executable is a setuid/setgidbinary, in which case it is ignored. LD_LIBRARY_PATH can be overridden by calling the dynamic linker with the option --library-path (e.g. /lib/ld-linux.so.2 --library-path $HOME/mylibs myprogram).
  3. The (colon-separated) paths in the DT_RUNPATH dynamic section attribute of the binary if present.
  4. Lookup based on the ldconfig cache file (often located at /etc/ld.so.cache) which contains a compiled list of candidate libraries previously found in the augmented library path (set by /etc/ld.so.conf). If, however, the binary was linked with the-z nodeflib linker option, libraries in the default library paths are skipped.
  5. In the trusted default path /lib, and then /usr/lib. If the binary was linked with the -z nodeflib linker option, this step is skipped.

Notes:

  • The option --inhibit-rpath LIST of the dynamic linker instructs it to ignore DT_RPATH and DT_RUNPATH attributes of the object names in LIST.
  • Libraries specified by the environment variable LD_PRELOAD and then those listed in /etc/ld.so.preload are loaded before the search begins. A preload can thus be used to replace some (or all) of the requested library's normal functionalities, or it can simply be used to supply a library that would otherwise not be found.
  • Static libraries are searched and linked into the ELF file at link time and are not linked at run time.

[edit]The role of GNU ld

The GNU Linker (GNU ld) implements a feature which it calls "new-dtags": [2]

If the new-dtags feature is enabled in the linker (at run time using --enable-new-dtags), GNU ld, besides setting the DT_RPATHattribute, also sets the DT_RUNPATH attribute to the same string. At run time, if the dynamic linker finds a DT_RUNPATH attribute, it ignores the value of the DT_RPATH attribute, with the effect that LD_LIBRARY_PATH is checked next and the paths in theDT_RUNPATH attribute are only searched after it.

This means that in such configurations, the paths in LD_LIBRARY_PATH are searched before those given at link time using -rpath if--enable-new-dtags was active.

Instead of specifying the -rpath to the linker, the environment variable LD_RUN_PATH can be set to the same effect.

<think>好的,用户问的是关于链接器选项 -Wl,-rpath-link 的介绍。我需要先回忆一下这个选项的作用和用途。记得在编译和链接程序时,动态库的查找路径是一个重要的问题。-rpath-link 是用于指定运行时库的搜索路径,但具体和 -rpath 有什么区别呢? 首先,应该区分链接时和运行时。链接器在链接阶段需要找到依赖的共享库,而运行时加载器(如ld.so)在程序运行时也需要找到这些库。-rpath 通常用于设置运行时库的路径,而 -rpath-link 可能是在链接阶段解决间接依赖的问题。比如,当程序A依赖库B,而库B又依赖库C,这时候链接A的时候,链接器需要知道库C的位置,但可能默认搜索路径中没有,这时候就需要用 -rpath-link 来指定库C的路径,以便链接器能够解析所有符号。 接下来需要确认这个选项的使用方式。因为用户提到了 -Wl,-rpath-link,这说明这是在通过gcc传递选项给链接器ld。所以,正确的用法应该是将选项传递给链接器,比如在gcc命令行中加入 -Wl,-rpath-link,/path/to/libs。需要注意逗号的使用是否正确,或者是否需要空格分隔。例如,-Wl,-rpath-link,/path 或者 -Wl,-rpath-link,/path 是否正确? 另外,需要说明这个选项和 -rpath 的区别。-rpath 会被写入到可执行文件的运行时路径中,影响程序的运行时的库查找,而 -rpath-link 仅在链接阶段起作用,帮助链接器找到间接依赖的库,但不会影响运行时。所以,当链接时存在间接依赖,而运行时这些库的位置可能不同,这时候应该用 -rpath-link 来确保链接成功,同时用其他方式(如LD_LIBRARY_PATH-rpath)来指定运行时的路径。 还需要注意常见的错误情况。如果链接时缺少必要的库路径,会导致链接失败,提示未定义的引用,这时候可能需要添加 -rpath-link 来指定路径。例如,当链接一个依赖于libfoo.so的可执行文件,而libfoo.so又依赖于libbar.so,但libbar.so不在默认的链接路径中,这时候就需要使用 -rpath-link 来告诉链接器libbar.so的位置。 可能还需要举一个例子,说明如何在实际中使用这个选项。例如,gcc -o myprog main.o -L/path/to/libs -lfoo -Wl,-rpath-link,/path/to/libs。这里的-L指定了链接时查找libfoo.so的路径,而-rpath-link确保链接器能找到libbar.so,如果libfoo依赖它的话。 最后,需要提醒用户,虽然-rpath-link解决了链接时的依赖问题,但运行时可能还需要设置其他选项或环境变量,比如-rpath或者LD_LIBRARY_PATH。此外,需要注意相对路径和绝对路径的问题,确保路径的正确性。 总结一下,回答的结构应该是先解释选项的作用,然后说明使用场景,比较与其他选项的区别,给出使用示例,最后注意事项。这样用户能够逐步理解这个选项的用途和用法。</think>在编译和链接动态库时,`-Wl,-rpath-link` 是一个关键选项,用于解决**间接依赖库的路径查找问题**。以下是逐步说明: --- ### **1. 核心作用** - **链接阶段的路径扩展** 当目标文件依赖库A,而库A又依赖库B时,链接器需要同时找到库A和库B。 `-rpath-link` 会额外指定一个路径,帮助链接器在**链接阶段**找到间接依赖的库(如示例中的库B)。 - **与 `-rpath` 的区别** - `-rpath`:写入可执行文件,直接影响**运行时**的库搜索路径。 - `-rpath-link`:仅在**链接阶段**生效,不影响运行时行为。 --- ### **2. 使用场景** 当遇到以下链接错误时,需使用 `-rpath-link`: ```bash /usr/bin/ld: warning: libxxx.so, needed by libyyy.so, not found ``` **原因**: 链接器默认搜索路径(如 `/usr/lib`)中缺少间接依赖库(如 `libxxx.so`)。 --- ### **3. 语法格式** 通过 `-Wl` 将参数传递给链接器(`ld`): ```bash gcc ... -Wl,-rpath-link,/path/to/libs ... ``` - `-Wl`:告知编译器将后续参数传给链接器 - `,`:分隔多个参数(例如同时传递 `-rpath-link` 和路径) --- ### **4. 示例** 假设项目结构: ``` /path/to/libs/ ├── libfoo.so # 直接依赖 └── libbar.so # libfoo.so 依赖的间接库 ``` 编译命令: ```bash gcc -o myprog main.c \ -L/path/to/libs -lfoo \ # 指定直接依赖库路径 -Wl,-rpath-link,/path/to/libs # 指定间接依赖库路径 ``` --- ### **5. 注意事项** - **路径优先级** `-rpath-link` 路径优先级高于默认链接路径,但低于 `-L` 显式指定的路径。 - **运行时路径需单独处理** 若间接依赖库在运行时不在系统默认路径中,仍需通过以下方式指定: - `-Wl,-rpath,/path/to/libs` - 环境变量 `LD_LIBRARY_PATH` - **绝对路径 vs 相对路径** 建议使用**绝对路径**,避免因工作目录变化导致路径失效。 --- ### **总结** `-Wl,-rpath-link` 是解决动态库**间接依赖**问题的关键工具,它扩展了链接器的搜索路径,确保所有依赖关系在编译阶段被正确解析。
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