Nm 在共享库中显示符号，但链接时未定义符号

问题描述

作为一种心理练习，我正在尝试编写一个直接链接到我的 Macbook Pro 的 GPU 驱动程序的程序，而不是使用 Apple 的 Metal 框架。一些探索使我找到了这个文件（大概特定于我的特定硬件）：

/System/Library/Extensions/AMDRadeonX6000MTLDriver.bundle/Contents/MacOS/AMDRadeonX6000MTLDriver

在其上运行 file 确认这是一个 Mach-O 64 位动态链接共享库。在它上面运行 nm 告诉我它是 AMD ROCr 运行时的超集。我特别感兴趣的一个符号是这个：

$ nm -gD AMDRadeonX6000MTLDriver | grep "hsa_init"
00000000001cca20 T __ZN3HSA8hsa_initEv
$ nm -gCD AMDRadeonX6000MTLDriver | grep "hsa_init"
00000000001cca20 T HSA::hsa_init()

所以我写了这个简单的程序（rocr_test.cpp）：

typedef int hsa_status_t;

namespace HSA {
    hsa_status_t hsa_init();
}

int main() {
    HSA::hsa_init();
    return 0;
}

然后像这样编译：

$ clang++ rocr_test.cpp -c
$ clang++ rocr_test.o /System/Library/Extensions/AMDRadeonX6000MTLDriver.bundle/Contents/MacOS/AMDRadeonX6000MTLDriver
Undefined symbols for architecture x86_64:
  "HSA::hsa_init()",referenced from:
      _main in rocr_main-95c854.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang-11: error: linker command Failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

但是，目标文件上的 nm 显示链接器应该寻找具有相同名称的符号：

$ nm rocr_test.o          
                 U __ZN3HSA8hsa_initEv
0000000000000000 T _main

为什么当 nm 显示共享库中明确存在具有此确切名称的符号时，我会看到此链接器错误？

解决方法

如果 has_init 不是类的一部分，那么您仍然可以通过它的错误名称调用该函数。但是，这仅在它是免费功能时才有效。如果它是类的一部分，那么没有类定义就不能真正调用它，因为您不知道它对类成员做了什么，并且必须将对象作为第一个参数传递。

#include <iostream>
#include <dlfcn.h>

using namespace std;

typedef int hsa_status_t;
typedef hsa_status_t (*hsa_init_t)();
hsa_init_t hsa_init;

const char *hsa_init_name = "__ZN3HSA8hsa_initEv";
const char *libPath = "/System/Library/Extensions/AMDRadeonX6000MTLDriver.bundle/Contents/MacOS/AMDRadeonX6000MTLDriver";

int main()
{
    void *libraryHandle = dlopen(libPath,RTLD_NOW);
    if (!libraryHandle)
    {
        cout << "Error opening library: " << libPath << " Error: " << dlerror() << endl;
        return 0;
    }
    dlerror(); // clear any existing error

    hsa_init = (hsa_init_t)dlsym(libraryHandle,hsa_init_name);
    if (!hsa_init)
    {
        cout << "Error importing symbol: " << hsa_init_name << " Error: " << dlerror() << endl;
        return 0;
    }

    hsa_init();

    return 0;
}

Apple 的编译器有点不同，为了与库链接，它需要使用“.tbd”文件。这是一个文本文件，包含符号列表、UUID 和它所链接的 mach-O 的基本细节。您可以在 SDK 中找到大量示例（转到 SDK 根目录并找到 .-type f -name "*.tbd"）。 TBD 看起来像：

    --- !tapi-tbd-v3
archs:          [ x86_64 ]
uuids:          ['x86_64: 8891E6F5-0B7C-3CC7-88C1-9F5303311EC7' ]
platform:       ios
install-name:  /System/Library/Extensions/AMDRadeonX6000MTLDriver.bundle/Contents/MacOS/AMDRadeonX6000MTLDriver
objc-constraint:        none
exports:
  - archs:      [ x86_64 ]
    symbols:          [  __Z34amdMtl_GFX10_GetFallbackFamilyNameP15GFX10_HwInfoRec,__Z35amdMtl_GFX10_GetFallbackProductNameP15GFX10_HwInfoRec,__Z25amdMtl_GFX10_AllocLsHsMgrP15GFX10_MtlDeviceP14AMDPPMemMgrRec,...

您必须为 Bundle 创建一个 TBD，（上面是使用 jtool2 --tbd 创建的），并指示编译器使用它（或将它放在 SDK 目录中），这应该（希望）工作.

amd-gpu c++linker linker linker-errors macos macos

Nm 在共享库中显示符号，但链接时未定义符号

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