转自：https://my.oschina.net/hevakelcj/blog/411944
摘要: 本文尝试用C++来开发一个cpp-demo包 遇到打包库依赖的问题，分析打包过程并解决了这个问题。
C++是本人的强项。如果在OpenWrt中不能用C++进行开发，那就有点大失所望了。
接下来将与大家一起来尝试写一个C++程序，并把它做成 ipk 包，并试运行。
各文件内容
在 SDK/package/ 路径下创建 cpp-demo 目录，并生成一个非常简单的 cpp 程序 $ cd SDK $ mkdir -p package/cpp-demo $ cd package/cpp-demo $ touch Makefile $ mkdir src $ cd src $ touch Makefile main.cpp 形成如下目录结构： $ tree package/demo-cpp package/cpp-demo/ |-- Makefile `-- src |-- main.cpp `-- Makefile package/cpp-demo/src/main.cpp内容： #include <iostream> using namespace std; int main(int argc, char **argv) { cout << "This is C++ Demo" << endl; return 0; } package/cpp-demo/src/Makefile内容： target=cpp-demo ALL:$(target) objects=main.o cpp-demo: $(objects) $(CXX) -o $(target) $(objects) clean: @rm -rf $(objects) 注意：上面用的是CXX，而不是CC，就这点区别。 package/Makefile内容： include $(TOPDIR)/rules.mk PKG_NAME:=cpp-demo PKG_RELEASE:=1 PKG_BUILD_DIR:=$(BUILD_DIR)/$(PKG_NAME) include $(INCLUDE_DIR)/package.mk define Package/cpp-demo SECTION:=utils CATEGORY:=Utilties TITLE:=cpp-demo endef define Build/Prepare $(MKDIR) -p $(PKG_BUILD_DIR) $(CP) ./src/* $(PKG_BUILD_DIR) endef define Package/cpp-demo/install $(INSTALL_DIR) $(1)/bin $(INSTALL_BIN) $(PKG_BUILD_DIR)/cpp-demo $(1)/bin endef $(eval $(call BuildPackage,cpp-demo))
解决链接错误
在SDK目录下 make V=s，结果报错： Package cpp-demo is missing dependencies for the following libraries: libstdc++.so.6
对错误的初步认识
说是要依赖 libstdc++.so.6 这个库文件？ 那好吧，在本地机上安装一个便是了。 $ sudo yum install libstdc++ ...省略... Package libstdc++-4.4.7-11.el6.i686 already installed and latest version Nothing to do 说明本地已安排了libstdc++了的。难不成是版本对不上号？ 我用 locate命令找了一下 libstdc++这个文件，发现存在 /usr/lib/libstdc++.so.6 文件。这应该就是上面需要的库吧。 应该在LD_LIBRARY_PATH环境变量中没有将 /usr/lib 加入到其中。如下： $ LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/lib make V=s 这次，报： Package cpp-demo is missing dependencies for the following libraries: libc.so.6 libm.so.6 libstdc++.so.6 不凑效？！
发现依赖的是目标机的动态库
不过静下心来想想，我编译cpp-demo需要的是开发机的动态库呢，还是目标机的动态库？ 动态库是程序在运行起来后加载的库，那么cpp-demo在目标机上运行起来后，加载的动态库应该是目标机的，不应该是开发机的。所以，刚刚我在整开发机上的动态库，与这个应该是两码事儿。 在SDK路径下搜所有的动态库文件： $ find -name lib*.so.* ./staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/usr/lib/libzmq.so.4 ./staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/usr/lib/libevent_openssl-2.0.so.5 ./staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/usr/lib/libpopt.so.0.0.0 ...<略> ./staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/usr/lib/mysql/libmysqlclient.so.16 ./staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/usr/lib/mysql/libmysqlclient_r.so.16.0.0 ...<略> ./staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2/lib/libc.so.0 ./staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2/lib/libstdc++.so.6 ...<略> ./staging_dir/host/lib/libltdl.so.7 ./staging_dir/host/lib/liblzma.so.5 有很多，也看到了 libstdc++.so.6 应该是在链接时将 libstdc++.so.6 所在的路径加进来吧。就像： g++ -L./staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2/lib/ -lstdc++ 这样。
排除编译错误
我们检查编译调试信息打印出来的LDFLAGS的值： LDFLAGS="-L/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/usr/lib -L/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/lib -L/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2/usr/lib -L/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2/lib " 这说明，libstdc++.so.6已在LDFLAGS的路径范围之下，编译不应该出错。 还是好好研究一下错误提示： make[4]: Entering directory `/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo' make[4]: Nothing to be done for `ALL'. make[4]: Leaving directory `/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo' touch /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo/.built mkdir -p /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/bin/ar71xx/packages /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo/ipkg-ar71xx/cpp-demo/CONTROL /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/pkginfo install -d -m0755 /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo/ipkg-ar71xx/cpp-demo/bin install -m0755 /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo/cpp-demo /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo/ipkg-ar71xx/cpp-demo/bin find /home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo/ipkg-ar71xx/cpp-demo -name 'CVS' -o -name '.svn' -o -name '.#*' -o -name '*~'| xargs -r rm -rf Package cpp-demo is missing dependencies for the following libraries: libc.so.6 libm.so.6 libstdc++.so.6 make[3]: *** [/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/bin/ar71xx/packages/base/cpp-demo_1_ar71xx.ipk] Error 1 从前3行看来，cpp-demo的编译好像是正常通过了的。 查看 build_dir/target-mips tree build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo/ build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo/ |-- cpp-demo |-- ipkg-ar71xx | `-- cpp-demo | |-- bin | | `-- cpp-demo | `-- CONTROL |-- main.cpp |-- main.o `-- Makefile 4 directories, 5 files 在这个路径下已经成功生成了cpp-demo可执行程序。证明，编译是通过了的。 为什么 find 执行完就报错？
深入研究错误根源
怎么入手？从错误提示入手吧，看看是在哪里提示"Package cpp-demo is missing dependencies for the following libraries"的。 在SDK目录下执行 grep 命令进行查找。 $ grep "is missing dependencies for the following libraries" ./* -R ./include/package-ipkg.mk: echo "Package $(1) is missing dependencies for the following libraries:" >&2; package-ipkg.mk 打开 include/package-ipkg.mk 文件看个究竟。
在74行输入错误提示信息，条件是存在文件 $(PKG_INFO_DIR)/$(1).missing 这个文件。那问题来了，这个文件是怎么产生的呢？ 行70~71行的意思是：如果在 $(PKG_INFO_DIR)/$(1).provides 中没有找到$FILE的，就把$FILE写入到 $(PKG_INFO_DIR)/$(1).missing 其中 $(1)值为cpp-demo，相应的 cpp-demo.provides 与 cpp-demo.missing 都是在 SDK/staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/pkginfo/ 路径下的。 那么 xxx.provides 文件里的内容代码什么呢？ 63～68行为一个执行进程，它用管道与while语句连接起来。也就是说while里面的FILE变量就是63～68行标准输出的结果。 65，66，67是在根据平台设置环境变量的值，然后在68行执行 SDK/scripts/gen-dependencies.sh。 我猜gen-dependencise.sh执行输出的一定是cpp-demo所依赖的库名称。 研究gen-dependencise.sh 我们打开 SDK/scripts/gen-dependencise.sh 文件，其中最核心的一段： #!/usr/bin/env bash TARGETS=$* XARGS="${XARGS:-xargs -r}" find $TARGETS -type f -a -exec file {} ; | sed -n -e 's/^(.*):.*ELF.*(executable|shared object).*,.* stripped/1/p' | $XARGS -n1 $READELF -d | awk '$2 ~ /NEEDED/ && $NF !~ /interpreter/ && $NF ~ /^[?lib.*.so/ { gsub(/[[]]/, "", $NF); print $NF }' | sort -u 从TARGETS目录下查看到所有的文件。对每个文件并用file命令输入该文件的基本信息。用sed对file的输出进行分析，找出有"ELF"且有"executable"或"shared object"关键字的文件。 再对这个文件用 readelf -d 命令输入ELF文件的信息，再用awk从中提取出所依赖的 *.so 文件名，并打印到标准输出。 我亲手用readelf查看一下cpp-demo依赖什么： $ readelf -d build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo/cpp-demo Dynamic section at offset 0x934 contains 23 entries: Tag Type Name/Value 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libstdc++.so.6] 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libm.so.6] 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libgcc_s.so.1] 0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so.6] 0x0000000c (INIT) 0x80484e8 ...<省略> 它确实依赖 libstdc++.so.6, libm.so.6, libc.so.6 这3个动态库文件。 现在 package-ipk.mk 文件中过程理清楚了。cpp-demo所依赖的库文件，在cpp-demo.provides 文件中找不到就会写入到 cpp-demo.missing。 如果纯粹是想让它打包成功的话，那就把差的文件写入到cpp-demo.provides文件就了事儿了。 这样做会不会有后有后遗症？ 试试再说～，结果还是不成功。原因是cpp-demo.provides是自动生成的。就算是我手动改了它，下次make的时候还是会还原的。 那新问题是：Who在生成这个cpp-demo.provides文件？它是根据什么生成这个文件的？ 那就grep一下关键字"$(1).provides"，应该就可以找到。结果还是在 package-ipk.mk 文件里：
L185，将数据进行排序了之后写入到 cpp-demo.provides。数据由L179～184产生。 L179，将IDIR_$(1)目录下的所有 lib*.so*, *.ko 文件名打印出来，作为已有的库文件，由L185写入cpp-demo.provides文件。 IDIR_$(1)的定义如下：
L180～184这个for循环不太好理解。
其中patsubst，是个字串替换命令，其详细用法见：［makefile中的patsubst］ $(patsubst %,$(PKG_INFO_DIR)/%.provides,$(IDEPEND_$(1))) 返回的结果是：将$(IDEPEND_$(1))中的每个结果 item，变成：$(PKG_INFO_DIR)/$(item).provides返回。 那IDEPEND_$(1)是什么？
博主深深地感到脑容量不够了。有哪位高人知道的，请指点一下。
跳出这个洞，回到L180～184，的问题。它就是把其它的某个相关的 xxxx.provides 文件里的内容输出来。
博主通过经验推断，xxxx.provides 代表的是是与cpp-demo依赖的组件所依赖的库。
解决方案一：在 Makefile 中添加 Package/cpp-demo/extra_provides 宏
注意：L184，是 $(Package/$(1)/extra_provides)。也就是说，我们可以在 package/cpp-demo/Makefile 文件中定义 Package/cpp-demo/extra_provides 宏来强制性地将那几个库加进去。比如： define Package/cpp-demo/extra_provides echo "libstdc++.so.6" echo "libc.so.6" echo "libm.so.6" endef 经过试验，正确的写法如下： define Package/cpp-demo/extra_provides echo 'libstdc++.so.6'; echo 'libm.so.6'; echo 'libc.so.6'; endef 这样写果然凑效，再 make V=s，能够打包成功。 但是，有点我们必须明确的是：在打包中生成的ipk文件里，是没有libstdc++, libc, libm这3个库的。如果所安装的OpenWrt系统里也没有这3个库，那么我们安装的应用程序是不能正常使用的。 相当于是在骗ipk工具，我们已具备了上面这3个库文件。 比较稳妥的方法是采用方案二，如下：
解决方案二：在 Makefile 中的 Package/cpp-demo/install 宏中准备所需的库文件
还有另一个方法，注意L176，$(call Package/$(1)/install, $$(IDIR_$(1)))，这个就是引用了我们在Makefile里写的 Package/cpp-demo/install 宏么？ 我们可以在这个宏里，将它需要的几个库文件复制到 $(1) 对应的目录下。 如下修改： define Package/cpp-demo/install $(INSTALL_DIR) $(1)/bin $(INSTALL_BIN) $(PKG_BUILD_DIR)/cpp-demo $(1)/bin $(INSTALL_DIR) $(1)/usr/lib $(INSTALL_DATA) $(TOOLCHAIN_DIR)/lib/libstdc++.so.6 $(1)/usr/lib $(INSTALL_DATA) $(TOOLCHAIN_DIR)/lib/libm.so $(1)/usr/lib/libm.so.6 $(INSTALL_DATA) $(TOOLCHAIN_DIR)/lib/libc.so $(1)/usr/lib/libc.so.6 endef 其中，INSTALL_DATA 与 TOOLCHAIN_DIR 这两个变量在 rules.mk 文件中定义。 之所以选用 TOOLCHAIN_DIR，是因为libstdc++.so.6这个文件就在这个变量所对应的路径下。不信，你可以用 find 命令查找一下。 好了，这样再make V=s，就能正常打包了。
解决方案三：在 Makefile 文件的 Package/cpp-demo 宏中加 DEPENDS 描述
这个方法不是我想到的，是［GunNRose］给我建议。修改 Makefile： define Package/cpp-demo ...<略> DEPENDS:+=libstdcpp endef 经博主亲自尝试，是OK的。 不过，为什么是叫libstdcpp而不是libstdc++呢？这个有待研究一下。 官方Dependence文档：http://wiki.openwrt.org/doc/devel/dependencies
试用
将生成的 SDK/bin/ar71xx/packages/base/cpp-demo_1_ar71xx.ipk 文件用 scp 传到目标机上进行安装试用。 $ scp bin/ar71xx/packages/base/cpp-demo_1_ar71xx.ipk root@192.168.1.2: root@192.168.1.2's password: cpp-demo_1_ar71xx.ipk 100% 278KB 278.0KB/s 00:01 $ 然后用 SSH 登陆到目标机上去安装。 root@OpenWrt:~# opkg install cpp-demo_1_ar71xx.ipk Installing cpp-demo (1) to root... Configuring cpp-demo. 试执行一下 cpp-demo root@OpenWrt:~# cpp-demo /bin/cpp-demo: line 3: syntax error: unexpected word (expecting ")") Oops～ 运行不起来。
解决运行不起来的问题
检查一下那3个依赖的库文件，都还在。那为什么不能运行起来呢？ 之前博主在排查上面库依赖的问题的时候已看出了端倪。 在 SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo/ipkg-ar71xx/cpp-demo/ 路径下的所有内容都是直接打包的文件。而这里面的 bin/cpp-demo 可执行文件在开发机上居然都正常运行。 这明显不对，bin/cpp-demo 应该是运行在目标机上的ELF文件，怎么可以在开发机上运行？开发机与目标机都不是同类型的CPU。一定是这里出了问题！ 博主在想，是不是在交叉编译的时候，选用了本机的gcc，而非目标机的gcc。如下为 SDK/package/cpp-demo/src/Makefile ： target=cpp-demo ALL:$(target) objects=main.o cpp-demo: $(objects) echo "CXX = $(CXX)" $(CXX) -o $(target) $(objects) clean: @rm -rf $(objects) 为了知道CXX到底是哪一个编译器。我特地加了 echo "CXX = $(CXX)" 调试信息。 把 SDK/build_dir 删了重新 make。为了方便分析， $ rm -rf build_dir $ make V=s | less 分析打印的信息： CC="mips-openwrt-linux-uclibc-gcc" GCC="mips-openwrt-linux-uclibc-gcc" CXX="mips-openwrt-linux-uclibc-g++" ... make[4]: Entering directory `/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo' make[4]: Nothing to be done for `ALL'. make[4]: Leaving directory `/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo' ... 咦？Nothing to be done for 'ALL'，表示没有什么需要再编译的了。 我赶紧查看 [SDK]$ ls build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo/ cpp-demo ipkg-ar71xx main.cpp main.o Makefile 发现cpp-demo已经生成，而且在开发机上可运行。这个cpp-demo是怎么来的？难不出是从 package/cpp-demo/src里来的？ 我突然想到，我之前进入 package/cpp-demo/src/ 路径下，执行过一次 make，那时一定生成了一个 cpp-demo 可执行程序。查看之： [SDK]$ ls package/cpp-demo/src/ cpp-demo main.cpp main.o Makefile 果然有它！在make时，由于它的存在，编译组件就认为已经有了就不必再编译，所以才导致了上述的问题。 删除cpp-demo以及main.o。回到SDK，重新make $ rm -rf build_dir $ make V=s | less 分析打印的信息： CC="mips-openwrt-linux-uclibc-gcc" GCC="mips-openwrt-linux-uclibc-gcc" CXX="mips-openwrt-linux-uclibc-g++" ... make[4]: Entering directory `/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo' mips-openwrt-linux-uclibc-g++ -Os -pipe -mno-branch-likely -mips32r2 -mtune=34kc -fno-caller-saves -fhonour-copts -Wno-error=unused-but-set-variable -msoft-float -mips16 -minterlink-mips16 -I/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/usr/include -I/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/include -I/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2/usr/include -I/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/staging_dir/toolchain-mips_34kc_gcc-4.8-linaro_uClibc-0.9.33.2/include -c -o main.o main.cpp echo "DEBUG: CXX = mips-openwrt-linux-uclibc-g++" DEBUG: CXX = mips-openwrt-linux-uclibc-g++ mips-openwrt-linux-uclibc-g++ -o cpp-demo main.o make[4]: Leaving directory `/home/hevake_lcj/Workspace/OpenWRT/OpenWrt-SDK/build_dir/target-mips_34kc_uClibc-0.9.33.2/cpp-demo' ... 根据调试信息可以知道cpp-demo是用mips-openwrt-linux-uclibs-g++来编译的。这下应该就对了！ 再次尝试将ipk文件传到目标机上并安装。运行效果如下： root@OpenWrt:~# cpp-demo This is C++ Demo 成功了！
总结
这一次，一个小小的cpp-demo实验，经历了太多波折。不过在尝试解决这些问题的过程中，我们可以更深入地了解其中的编译机制。
首先，我们知道了创建C++应用与C应用没什么区别，莫非就是在Makefile中将CC改成CXX。
然后我们了解到了在打包的时候，它是如何查找一个ELF文件依赖哪些动态包。并知道如何将所依赖的包加入到我们的ipk中。
最后，我们了解到了在rules.mk中定义了大量有用的变量，在include/package-ipk.mk文件中了解到打包的过程。
总之，这次折腾也算是蛮有收获的。
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