👨🏿‍💼 💳 👨🏽‍🚀 सी / सी ++ में निर्धारक विधानसभाओं का परिचय। भाग २ ☺️ 👞 🏜️

लेख का अनुवाद विशेष रूप से पाठ्यक्रम "C ++ डेवलपर" के छात्रों के लिए तैयार किया गया था।

असेंबली फ़ोल्डर जानकारी बाइनरी फ़ाइलों में वितरित की जाती है

यदि समान स्रोत फ़ाइलों को विभिन्न फ़ोल्डरों में संकलित किया जाता है, तो कभी-कभी फ़ोल्डर जानकारी बाइनरी फ़ाइलों में स्थानांतरित हो जाती है। यह मुख्य रूप से दो कारणों से हो सकता है:

मैक्रोज़ का उपयोग करना जिसमें वर्तमान फ़ाइल के बारे में जानकारी शामिल है, जैसे कि __FILE__ मैक्रो।
डिबग बायनेरी बनाएं जो स्रोतों के बारे में जानकारी संग्रहीत करते हैं।

MacOS पर अपने हैलो वर्ल्ड उदाहरण को जारी रखते हुए, स्रोत को विभाजित करते हैं ताकि हम अंतिम बायनेरिज़ पर स्थान का प्रभाव दिखा सकें। परियोजना की संरचना नीचे के समान होगी।

 . ├── run_build.sh ├── srcA │ ├── CMakeLists.txt │ ├── hello_world.cpp │ ├── hello_world.hpp │ └── main.cpp └── srcB ├── CMakeLists.txt ├── hello_world.cpp ├── hello_world.hpp └── main.cpp

चलो डिबग मोड में हमारी बाइनरी फ़ाइलों को इकट्ठा करते हैं।

 cd srcA/build cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug .. make cd .. && cd .. cd srcB/build cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug .. make cd .. && cd .. md5sum srcA/build/hello md5sum srcB/build/hello md5sum srcA/build/CMakeFiles/HelloLib.dir/hello_world.cpp.o md5sum srcB/build/CMakeFiles/HelloLib.dir/hello_world.cpp.o md5sum srcA/build/libHelloLib.a md5sum srcB/build/libHelloLib.a     : 3572a95a8699f71803f3e967f92a5040 srcA/build/hello 7ca693295e62de03a1bba14853efa28c srcB/build/hello 76e0ae7c4ef79ec3be821ccf5752730f srcA/build/CMakeFiles/HelloLib.dir/hello_world.cpp.o 5ef044e6dcb73359f46d48f29f566ae5 srcB/build/CMakeFiles/HelloLib.dir/hello_world.cpp.o dc941156608b578c91e38f8ecebfef6d srcA/build/libHelloLib.a 1f9697ef23bf70b41b39ef3469845f76 srcB/build/libHelloLib.a

फ़ोल्डर के बारे में जानकारी ऑब्जेक्ट फ़ाइलों से अंतिम निष्पादन योग्य फ़ाइलों में स्थानांतरित की जाती है, जो हमारी विधानसभाओं को अपूरणीय बनाती है। हम एक डिफरेंस्कोप का उपयोग करके बायनेरिज़ के बीच अंतर देख सकते हैं यह देखने के लिए कि फ़ोल्डर जानकारी कहाँ एम्बेडेड है।

 > diffoscope helloA helloB --- srcA/build/hello +++ srcB/build/hello @@ -1282,20 +1282,20 @@ ... 00005070: 5f77 6f72 6c64 5f64 6562 7567 2f73 7263 _world_debug/src -00005080: 412f 006d 6169 6e2e 6370 7000 2f55 7365 A/.main.cpp./Use +00005080: 422f 006d 6169 6e2e 6370 7000 2f55 7365 B/.main.cpp./Use 00005090: 7273 2f63 6172 6c6f 732f 446f 6375 6d65 rs/carlos/Docume 000050a0: 6e74 732f 6465 7665 6c6f 7065 722f 7265 nts/developer/re 000050b0: 7072 6f64 7563 6962 6c65 2d62 7569 6c64 producible-build 000050c0: 732f 7361 6e64 626f 782f 6865 6c6c 6f5f s/sandbox/hello_ -000050d0: 776f 726c 645f 6465 6275 672f 7372 6341 world_debug/srcA +000050d0: 776f 726c 645f 6465 6275 672f 7372 6342 world_debug/srcB 000050e0: 2f62 7569 6c64 2f43 4d61 6b65 4669 6c65 /build/CMakeFile 000050f0: 732f 6865 6c6c 6f2e 6469 722f 6d61 696e s/hello.dir/main 00005100: 2e63 7070 2e6f 005f 6d61 696e 005f 5f5a .cpp.o._main.__Z ... @@ -1336,15 +1336,15 @@ ... 000053c0: 6962 6c65 2d62 7569 6c64 732f 7361 6e64 ible-builds/sand 000053d0: 626f 782f 6865 6c6c 6f5f 776f 726c 645f box/hello_world_ -000053e0: 6465 6275 672f 7372 6341 2f62 7569 6c64 debug/srcA/build +000053e0: 6465 6275 672f 7372 6342 2f62 7569 6c64 debug/srcB/build 000053f0: 2f6c 6962 4865 6c6c 6f4c 6962 2e61 2868 /libHelloLib.a(h 00005400: 656c 6c6f 5f77 6f72 6c64 2e63 7070 2e6f ello_world.cpp.o 00005410: 2900 5f5f 5a4e 3130 4865 6c6c 6f57 6f72 ).__ZN10HelloWor ...

संभव समाधान

फिर, निर्णय उपयोग किए गए संकलक पर निर्भर करेगा:

msvc बाइनरी फ़ाइलों में इस जानकारी को जोड़ने से बचने के लिए पैरामीटर सेट नहीं कर सकता है। प्रतिलिपि बनाने योग्य बायनेरिज़ प्राप्त करने का एकमात्र तरीका निर्माण चरण के दौरान इस जानकारी को हटाने के लिए फिर से मरम्मत उपकरण का उपयोग करना है। कृपया ध्यान दें कि चूंकि हम प्रजनन योग्य बायनेरिज़ का निर्माण करने के लिए बायनेरिज़ को ठीक करते हैं, इसलिए विभिन्न असेंबली के लिए उपयोग किए जाने वाले फ़ोल्डर वर्णों में समान लंबाई के होने चाहिए।
इस समस्या को हल करने के लिए gcc के तीन संकलक झंडे हैं:
- -fdebug-prefix-map=OLD=NEW डिबग सूचना से निर्देशिका उपसर्ग निकाल सकते हैं।
- -fmacro-prefix-map=OLD=NEW उपलब्ध है चूंकि gcc 8 और __FILE__ मैक्रो का उपयोग करके irreproducibility समस्या को हल करता है।
- -ffile-prefix-map=OLD=NEW gcc 8 के बाद से उपलब्ध है और यह एक -fdebug-prefix-map और -fmacro-prefix-map का एक संघ है
-fdebug-prefix-map=OLD=NEW clang 3.8 संस्करण के बाद से -fdebug-prefix-map=OLD=NEW समर्थन किया है और भविष्य के संस्करणों के लिए दो अन्य झंडों का समर्थन करने पर काम कर रहा है।

इस समस्या को हल करने का सबसे अच्छा तरीका है कि संकलक विकल्पों में झंडे को जोड़ा जाए। CMake का उपयोग करते समय:

 target_compile_options(target PUBLIC "-ffile-prefix-map=${CMAKE_SOURCE_DIR}=.")

बिल्ड सिस्टम में फ़ाइलों का क्रम

यदि फ़ाइलों को उनकी फ़ाइलों की सूची बनाने के लिए पढ़ा जाता है, तो फ़ाइलों का क्रम एक समस्या हो सकती है। उदाहरण के लिए, यूनिक्स में एक नियतात्मक आदेश नहीं है जिसमें रीडिर () और लिस्टिर () को एक निर्देशिका की सामग्री को वापस करना होगा, इसलिए विधानसभा प्रणाली को खिलाने के लिए इन कार्यों पर भरोसा करने से गैर-नियतात्मक विधानसभाएं हो सकती हैं।

एक ही समस्या होती है, उदाहरण के लिए, यदि आपका निर्माण सिस्टम एक कंटेनर में लिंकर के लिए फाइलें संग्रहीत करता है (उदाहरण के लिए, एक नियमित अजगर शब्दकोश में), जो एक गैर-नियतात्मक क्रम में तत्वों को वापस कर सकता है। यह हर बार फ़ाइलों को एक अलग क्रम में लिंक करने का कारण होगा, और अलग-अलग बाइनरी फाइलें बनाई जाएंगी।

हम CMake में फ़ाइलों को फिर से व्यवस्थित करके इस समस्या का अनुकरण कर सकते हैं। यदि हम लाइब्रेरी के लिए एक से अधिक स्रोत फ़ाइल रखने के लिए पिछले उदाहरण को संशोधित करते हैं:

 . ├── CMakeLists.txt ├── CMakeListsA.txt ├── CMakeListsB.txt ├── hello_world.cpp ├── hello_world.hpp ├── main.cpp ├── sources0.cpp ├── sources0.hpp ├── sources1.cpp ├── sources1.hpp ├── sources2.cpp └── sources2.hpp

हम देख सकते हैं कि यदि हम CMakeLists.txt में फ़ाइलों के क्रम को बदलते हैं तो संकलन परिणाम अलग हैं:

 cmake_minimum_required(VERSION 3.0) project(HelloWorld) set(CMAKE_CXX_STANDARD 11) set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON) add_library(HelloLib hello_world.cpp sources0.cpp sources1.cpp sources2.cpp) add_executable(hello main.cpp) target_link_libraries(hello HelloLib)

यदि हम A और B नाम से दो लगातार असेंबली बनाते हैं, तो sources0.cpp की sources0.cpp sources1.cpp हुए, sources1.cpp की sources0.cpp sources1.cpp । sources1.cpp की सूची में sources0.cpp और हमें निम्नलिखित चेकसम मिलते हैं:

 30ab264d6f8e1784282cd1a415c067f2 helloA cdf3c9dd968f7363dc9e8b40918d83af helloB 707c71bc2a8def6885b96fb67b84d79c hello_worldA.cpp.o 707c71bc2a8def6885b96fb67b84d79c hello_worldB.cpp.o 694ff3765b688e6faeebf283052629a3 sources0A.cpp.o 694ff3765b688e6faeebf283052629a3 sources0B.cpp.o 0db24dc6a94da1d167c68b96ff319e56 sources1A.cpp.o 0db24dc6a94da1d167c68b96ff319e56 sources1B.cpp.o fd0754d9a4a44b0fcc4e4f3c66ad187c sources2A.cpp.o fd0754d9a4a44b0fcc4e4f3c66ad187c sources2B.cpp.o baba9709d69c9e5fd51ad985ee328172 libHelloLibA.a 72641dc6fc4f4db04166255f62803353 libHelloLibB.a

ऑब्जेक्ट .o फ़ाइलें समान हैं, लेकिन .a लायब्रेरीज़ और निष्पादन योग्य नहीं हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि लाइब्रेरी में प्रविष्टि का क्रम उस क्रम पर निर्भर करता है जिसमें फाइलें सूचीबद्ध हैं।

कंपाइलर ने यादृच्छिकता पैदा की

उदाहरण के लिए, यह समस्या तब होती है जब gcc में लिंक-टाइम ऑप्टिमाइज़ेशन ( -flto ध्वज) -flto । यह विकल्प यादृच्छिक रूप से उत्पन्न नामों को बाइनरी फ़ाइलों में पेश करता है। इस समस्या से बचने का एकमात्र तरीका ध्वज का उपयोग करना है - frandom-seed । यह विकल्प एक बीज प्रदान करता है जो यादृच्छिक संख्याओं के बजाय gcc का उपयोग करता है। इसका उपयोग विशिष्ट प्रतीक नामों को उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जो प्रत्येक संकलित फ़ाइल में अलग होना चाहिए। इसका उपयोग डेटा कवरेज फ़ाइलों और उन्हें उत्पन्न करने वाली ऑब्जेक्ट फ़ाइलों में अद्वितीय टिकट लगाने के लिए भी किया जाता है। यह पैरामीटर प्रत्येक स्रोत फ़ाइल के लिए अलग होना चाहिए। एक विकल्प फ़ाइल का चेकसम सेट करना है ताकि टकराव की संभावना बहुत कम हो। उदाहरण के लिए, CMake में, इस फ़ंक्शन का उपयोग करके किया जा सकता है:

 set(LIB_SOURCES ./src/source1.cpp ./src/source2.cpp ./src/source3.cpp) foreach(_file ${LIB_SOURCES}) file(SHA1 ${_file} checksum) string(SUBSTRING ${checksum} 0 8 checksum) set_property(SOURCE ${_file} APPEND_STRING PROPERTY COMPILE_FLAGS "-frandom-seed=0x${checksum}") endforeach()

कॉनन का उपयोग करने के लिए कुछ सुझाव

कॉनन हुक हमारी बिल्ड्स को प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य बनाने में हमारी सहायता कर सकते हैं। यह सुविधा आपको क्लाइंट के व्यवहार को कुछ बिंदुओं पर कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देती है।

हुक का उपयोग करने का एक तरीका pre_build चरण में पर्यावरण चर सेट करना हो सकता है। नीचे दिए गए उदाहरण में, set_environment फ़ंक्शन को set_environment , और फिर post_build का उपयोग करके reset_environment चरण में पर्यावरण को पुनर्स्थापित किया reset_environment ।

 def set_environment(self): if self._os == "Linux": self._old_source_date_epoch = os.environ.get("SOURCE_DATE_EPOCH") timestamp = "1564483496" os.environ["SOURCE_DATE_EPOCH"] = timestamp self._output.info( "set SOURCE_DATE_EPOCH: {}".format(timestamp)) elif self._os == "Macos": os.environ["ZERO_AR_DATE"] = "1" self._output.info( "set ZERO_AR_DATE: {}".format(timestamp)) def reset_environment(self): if self._os == "Linux": if self._old_source_date_epoch is None: del os.environ["SOURCE_DATE_EPOCH"] else: os.environ["SOURCE_DATE_EPOCH"] = self._old_source_date_epoch elif self._os == "Macos": del os.environ["ZERO_AR_DATE"]

post_build चरण में बायनेरिज़ को ठीक करने के लिए हुक भी उपयोगी हो सकते हैं। द्विआधारी फ़ाइलों का विश्लेषण और सुधार करने के लिए विभिन्न उपकरण हैं, जैसे कि ducible , pefile , pe-parse या strip-nondeterminism pefile । एक ducible का उपयोग कर पीई बाइनरी को ठीक करने के लिए एक उदाहरण हुक हो सकता है:

 class Patcher(object): ... def patch(self): if self._os == "Windows" and self._compiler == "Visual Studio": for root, _, filenames in os.walk(self._conanfile.build_folder): for filename in filenames: filename = os.path.join(root, filename) if ".exe" in filename or ".dll" in filename: self._patch_pe(filename) def _patch_pe(self, filename): patch_tool_location = "C:/ducible/ducible.exe" if os.path.isfile(patch_tool_location): self._output.info("Patching {} with md5sum: {}".format(filename,md5sum(filename))) self._conanfile.run("{} {}".format(patch_tool_location, filename)) self._output.info("Patched file: {} with md5sum: {}".format(filename,md5sum(filename))) ... def pre_build(output, conanfile, **kwargs): lib_patcher.init(output, conanfile) lib_patcher.set_environment() def post_build(output, conanfile, **kwargs): lib_patcher.patch() lib_patcher.reset_environment()

निष्कर्ष

नियतात्मक असेंबली एक जटिल कार्य है, जिसका उपयोग ऑपरेटिंग सिस्टम और टूलकिट से निकटता से संबंधित है। यह परिचय नियतिवाद की कमी के सबसे सामान्य कारणों और उन्हें कैसे संबोधित किया जाए, यह समझने में मदद करने वाला था।

संदर्भ

सामान्य जानकारी

उपकरण

बाइनरी तुलना उपकरण

फ़ाइल मरम्मत उपकरण

फाइल विश्लेषण उपकरण

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सी / सी ++ में निर्धारक विधानसभाओं का परिचय। भाग २