技术书籍精读笔记：程序员的自我修养-链接，转载与库（肆）

前言

本小节将对目标文件中存在的强符号和弱符号，强引用和弱引用进行讲解，什么是所谓的强符号和弱符号？在链接器中会按什么规则来处理多次定义的符号？针对这些强引用和弱引用的特性，我们能实现什么功能？以上就是本篇博客的主要内容，对于内容有差异欢迎在评论区进行补充讲解，谢谢！！！

强符号和弱符号的定义

在目标文件中，普通的函数定义和已初始化的全局变量定义是强符号，而未初始化的全局变量（或显式声明为 __attribute__((weak))）是弱符号。可以参考以下代码进行直观的理解强符号和弱符号：

cpp

int x = 10;       // 已初始化的全局变量 → 强符号void foo() {}     // 函数定义 → 强符号int y;            // 未初始化的全局变量 → 弱符号void bar() __attribute__((weak)); // 弱函数

链接器处理强符号和弱符号的规则

对于不同的符号，链接器处理的规则也不一样，具体如下：
1.规则一：不允许强符号被多次定义（即不同的目标文件中不能有同名的强符号）；如果有多个强符号定义，则链接器会报符号重复定义错误。

2.规则二：如果一个符号在某个目标文件中是强符号，在其他文件中都是弱符号，那么选择强符号。

3.规则三：如果一个符号在所有目标文件中都是弱符号，那么选择其中占用空间最大的一个。例如目标文件A定义全局变量global为int类型，占用4个字节；目标文件B定义global为double类型，占用8个字节，那么目标文件A和B链接以后，符号global占8个字节。

以上是链接器对于强符号和弱符号的处理规则，这就是我们编程中可能会出现符号重复定义的原因。
PS：尽量不要使用多个不同类型的弱符号，否则容易导致很难发现的程序错误

强引用和弱引用的定义

在目标文件中，代码中对某个符号的普通调用或访问是强引用，通过（__attribute__((weakref)) 或 #pragma weak）显式声明一个引用为弱引用。具体可以参考以下示例：

cpp

extern void func();  // 强引用void foo() __attribute__((weak));    // 弱引用

针对强引用和弱引用的特性实现功能

对于强引用和弱引用的特性，在许多第三方库中通过定义弱符合，使其能被用户定义的强符号所覆盖，从而使程序可以使用自定义版本的库函数；或者程序可以对某些扩展功能模块的引用定义为弱引用，在将扩展模块与程序链接在一起时，功能模块就可以正常使用；如果去掉了某些功能模块，程序也可以正常链接，只是缺少了相应的功能，这使得程序的功能更加容易裁剪和组合。

例如在Linux的程序中，如果应该程序被涉及成可以支持单线程或多线程的模式，就可以通过弱引用的方法来判断当前的程序是链接到了单线程的Glibc库还是多线程的Globc库，从而执行单线程版本或者多线程订版本的程序。具体的代码如下：

cpp

#include <stdio.h>#include <pthread.h>int pthread_create(    pthread_t*,    const pthread_attr_t*,    void* (*) (void*),    void*) __attributr__ ((weak))); int main(){    if(pthread_create){        printf("这是多线程版本");    }    else{        printf("这是单线程版本");    }}