gcc编译C++代码时遇到的大坑 5.00

发布于 2021-07-06 19:53:19 浏览：2261 订阅该版

[tocm]

最近升级项目中的一个C++组件，遇到了系统(`RT-THREAD`)卡死的情况, 经过排查发现是因为gcc 的一些特性导致的。

#### 原因
GCC4.7和以后的版本全局构造不在使用.ctors节，而是使用.init_array，这样导致C++代码中一些静态变量没有实例化，调用其中的方法（`函数`）时会出现异常。

##### 会卡死的链接器脚本
```c
    . = ALIGN(4);
    .ctors :
    {
        PROVIDE(__ctors_start__ = .);
	*crtbegin.o(.ctors)
	*crtbegin?.o(.ctors)
	*(EXCLUDE_FILE(*crtend?.o *crtend.o) .ctors)
	*(SORT(.ctors.*))
	*(.ctors)
        PROVIDE(__ctors_end__ = .);       
    }
```
使用上面的链接器脚本编译链接程序后，查看map文件发现__ctors_start__与__ctors_end__ 之间没有内容，如下：

```
.ctors          0x802d4df8        0x0
                0x802d4df8                PROVIDE (__ctors_start__, .)
 *crtbegin.o(.ctors)
 *crtbegin?.o(.ctors)
 *(EXCLUDE_FILE(*crtend.o *crtend?.o) .ctors)
 *(SORT(.ctors.*))
 *(.ctors)
                0x802d4df8                PROVIDE (__ctors_end__, .)

```
原因上面阐述过,是GCC4.7以后的版本不使用.ctors节了，这样导致crt_init.c中C++全局构造初始化的代码无效，`crt_init.c`关键代码：
```c
RT_WEAK int cplusplus_system_init(void)
{
    typedef void(*pfunc)();
    extern pfunc __ctors_start__[];
    extern pfunc __ctors_end__[];
    pfunc *p;

for (p = __ctors_start__; p < __ctors_end__; p++)
        (*p)();
    return 0;
}

```
#### 解决方法
1. 更换老版本GCC编译，这是条邪路，直接放弃。
2. 修改链接器脚本，让链接器正确的确定全局构造函数的地址。

##### 正确链接器脚本，只贴部分，完整的可以参考其他bsp，如stm32的
```c
        . = ALIGN(4);
        PROVIDE(__ctors_start__ = .);
        KEEP (*(SORT(.init_array.*)))
        KEEP (*(.init_array))
        PROVIDE(__ctors_end__ = .);
```
这样编译链接后，__ctors_start__与__ctors_end__之间就包含了C++全局构造相关的函数，详情可以查看编译后的map文件，crt_init.c中的代码就能正确的完成初始化。

## 总结
这个坑死了，开始怀疑过内存写穿，后面发现居然是这个坑。其实有时候不是编译器有bug，只是我们不会用。

## 相关讨论
1. `https://stackoverflow.com/questions/16569495/cant-find-dtors-and-ctors-in-binary`
2. `https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=46770`