MT 和 MTD为什么不冲突

Question

我使用静态链接/MT编译了一个openssl的release版本的静态库。
然后，我写了一个demo程序，分别在debug模式下使用/MTD编译，release模式下使用/MT编译，都能正常运行。
我的问题是demo程序用/MTD编译，openssl用/MT编译，链接的是不同的运行库，为什么没有冲突？

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在C++中，MT和MTD是两种不同的链接器或符号链接器选项，它们用于解决不同模块之间的静态链接关系。它们的主要区别在于代码组织和如何管理独立的模块与共享的模块之间共享数据。

MT（Multi Target）通常是一种跨平台链接器选项，允许开发人员为不同的操作系统、硬件架构以及应用环境指定一个通用的目标链接器。在静态库中，多个链接器可能会为同一段代码进行编译，从而形成多个独立的目标链接器实例。每个目标链接器都会处理这段代码的不同部分，并通过链接将其打包成最终可执行文件。因此，即使同一个库在同一环境下被编译为两个不同的目标链接器实例，这些链接也会尽可能地互相支持，不发生链接冲突。

例如，考虑以下示例：

// In the src/main.cpp file
extern "C" {
    void function1();
}

// In the lib/mtd/library.a file (MT)
extern "C" {
    void function2();
}

// In the obj/lib/library.o file (MT)
extern "C" {
    void function3();
}

int main(int argc, char** argv) {
    // Call functions from different libraries in the same program
    extern "C" {
        void main1();
    }
    extern "C" {
        void main2();
    }

    int result = function1();

    return 0;
}

在这个例子中，我们有两个独立的目标链接器lib/mtd/library.a和obj/lib/library.o，它们都实现函数main()。然而，如果我们试图将这段代码编译并链接到相同的多核系统上，如Linux、macOS等，由于目标链接器之间的兼容性问题，可能会导致以下几个可能的问题：

1. 兼容性问题： 不同目标链接器之间的链接函数可能不完全兼容，即它们可能包含不同的实现细节或者不同优化策略，这可能导致某些功能在不同平台上执行失败或异常。
2. 加载路径冲突： 如果多个目标链接器同时尝试链接同一段代码，结果可能会涉及到非静态变量的作用域、内存分配等问题，从而引发加载路径冲突，即多个链接器在尝试访问某个静态或全局变量时，无法获得正确的内存地址，导致错误或性能下降。
3. 存储空间分配冲突： 如果目标链接器支持不同的存储类型（如动态链接库、动态链接表、静态链接库等），并且不同的链接器需要分配不同的存储空间，可能会因为不同的初始化规则或空间分配策略而导致存储空间冲突，进一步影响系统的性能或稳定性。

为了避免这些问题，我们可以采取以下几种策略：

1. 强制使用标准链接器： 在安装和编译软件包时，使用系统默认的目标链接器（如g++或clang）通常会确保代码能够在不同平台上正确链接。这种方式可以减少代码依赖于特定的目标链接器版本的风险，但也可能导致一些额外的维护工作，例如更新所有目标链接器和相关的库版本。

   #include <g++-shared>
   #include <iostream>
   
   class Library {
       public:
           void function1() { std::cout << "Function 1 called.\n"; }
           void function2() { std::cout << "Function 2 called.\n"; }
   };
   
   Library mtdLibrary("library.mtd");
   Library objLibrary("library.obj");
   
   // 使用MTCrossBuild机制
   g++ -shared -Wl,-fPIC,--dynamic-link-time=MT \
         -Wl,-L/usr/local/lib/ld-linux-x86-64 -o library.so object/library.o
   
   // 强制使用MT链接器
   g++ -shared -Wl,-fPIC,--shared-lib-path=/usr/local/lib -o library.so \
         -Wl,-Wl,-L/usr/local/lib/ld-linux-x86-64 -L/usr/local/lib/ld-linux-x86-64 \
         --ld-languages=c++-shared --ld-dynamic=mtdLibrary --ld-rpath=/usr/local/lib -o library.so
   

2. 选择适用于目标平台的目标链接器： 针对特定的操作系统、硬件架构等特性，选择具有足够性能且稳定性的目标链接器选项可以显著提高编译和链接的效率。这可能包括支持更强的数据结构、编译器工具链、优化技术、依赖注入等方面的选择。

   #include <mtd.h>
   #include <mlib/mtd/MTCrossLinker.h>
   
   class Library {
       public:
           void function1() { std::cout << "Function 1 called.\n"; }
           void function2() { std::cout << "Function 2 called.\n"; }
   };
   
   Library mtdLibrary("library.mtd");
   Library objLibrary("library.obj");
   
   MTCrossLinker crosslinker(mtdLibrary);
   Library crosslinkedLibrary(objLibrary);
   
   // 使用MTLinker函数进行静态链接
   crosslinker.link(targetLibFile.cxx, "-MT");
   
   // 将结果编译为library.so
   crosslinkedLibrary.compile("library.so", targetLibFile.cxx);
   

3. 使用静态库构建库： 在一些情况下，为了充分利用系统资源，我们可以通过编译并链接一个静态库来为特定的应用提供共享功能，而不是使用单独的模块。这可以在编译过程中就创建并处理所需的库，使多个模块可以共存而不相互干扰。

   // Generate a static library from source code
   mtd_library header_files;
   mtd_library libfiles;
   mtd_library linkflags;
   
   header_files["myheader.h"] = "Hello, World!";
   
   for (const auto& header : header_files) {
       mtd_library addheader(header);
   }
   
   mtd_library makefile(&linkflags, header_files, libfiles);
   
   // Use the library as needed during application compilation
   std::vector<std::string> sources = {"mysource.cpp"};
   libheader = crosslinker.link(sources, "-mt");
   
   mtd_library shared_lib = {header, libheader};
   mtd_library compiled_library = crosslinker.link(shared_lib, "-mt");
   

综上所述，通过选择合适的链接器选项、采用跨平台链接、使用静态库构建库等方式，我们可以在保证程序在不同平台上的可靠性和可用性的同时，有效地解决链接冲突问题。需要注意的是，每种方案都有其适用场景和限制，具体的实现可能需要根据具体项目的需求和开发环境来调整。如果你有关于特定库或编译器的问题，建议查阅相关文档或在线教程以获取更深入的解释和支持。