使用GCC 11编译GCC 4.1.2时出现多重定义错误求助

问题背景 #

我正在跟随2023春季的操作系统课程，搭建环境完成课程作业，需要编译一个适配OS161的修改版GCC 4.1.2。使用RHEL系统，当前系统自带GCC版本为11.3.1，编译过程中出现exact_log2与floor_log2函数的多重定义错误，错误信息如下：

/usr/bin/ld: attribs.o: in function `floor_log2':/home/ec2-user/gcc-4.1.2+os161-2.0/host-x86_64-unknown-linux-gnu/gcc/../.././gcc/toplev.h:177: multiple definition of `floor_log2'; c-lang.o:/home/ec2-user/gcc-4.1.2+os161-2.0/host-x86_64-unknown-linux-gnu/gcc/../.././gcc/toplev.h:177: first defined here
/usr/bin/ld: attribs.o: in function `exact_log2':/home/ec2-user/gcc-4.1.2+os161-2.0/host-x86_64-unknown-linux-gnu/gcc/../.././gcc/toplev.h:183: multiple definition of `exact_log2'; c-lang.o:/home/ec2-user/gcc-4.1.2+os161-2.0/host-x86_64-unknown-linux-gnu/gcc/../.././gcc/toplev.h:183: first defined here
/usr/bin/ld: c-errors.o: in function `floor_log2':/home/ec2-user/gcc-4.1.2+os161-2.0/host-x86_64-unknown-linux-gnu/gcc/../.././gcc/toplev.h:177: multiple definition of `floor_log2'; c-lang.o:/home/ec2-user/gcc-4.1.2+os161-2.0/host-x86_64-unknown-linux-gnu/gcc/../.././gcc/toplev.h:177: first defined here
/usr/bin/ld: c-errors.o: in function `exact_log2':/home/ec2-user/gcc-4.1.2+os161-2.0/host-x86_64-unknown-linux-gnu/gcc/../.././gcc/toplev.h:183: multiple definition of `exact_log2'; c-lang.o:/home/ec2-user/gcc-4.1.2+os161-2.0/host-x86_64-unknown-linux-gnu/gcc/../.././gcc/toplev.h:183: first defined here

推测错误与GCC 10及以上版本默认启用-fno-common标志有关，但直接在Makefile的CFLAGS中添加-fcommon并未解决问题。相关函数在toplev.h中的原定义如下：

/* Inline versions of the above for speed.  */
#if GCC_VERSION >= 3004
extern inline int
exact_log2 (unsigned HOST_WIDE_INT x)
{
  return x == (x & -x) && x ? (int) CTZ_HWI (x) : -1;
}
#endif /* GCC_VERSION >= 3004 */

解决步骤 #

1. 修改内联函数的存储类型 #

高版本GCC对extern inline的处理规则与旧版本不同，会导致多个编译单元生成相同的函数定义引发冲突。将toplev.h中的extern inline替换为static inline，让每个编译单元拥有独立的函数实例：

修改后的exact_log2函数：

/* Inline versions of the above for speed.  */
#if GCC_VERSION >= 3004
static inline int
exact_log2 (unsigned HOST_WIDE_INT x)
{
  return x == (x & -x) && x ? (int) CTZ_HWI (x) : -1;
}
#endif /* GCC_VERSION >= 3004 */

对toplev.h中的floor_log2函数执行同样修改，将extern inline替换为static inline。

2. 在配置阶段传入-fcommon标志 #

若修改代码后仍有问题，需要在GCC配置阶段就指定-fcommon，确保所有编译单元都使用该规则：

./configure --prefix=/你的安装路径 CFLAGS="-fcommon" CXXFLAGS="-fcommon"

3. 清理旧编译产物 #

修改前先清理之前的编译文件，避免残留文件干扰：

make distclean

之后重新执行make和make install即可完成编译。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者whaleshark