如何在Nix中用LLVM工具链静态链接libc++构建可执行文件

你遇到的问题是静态链接libc时缺少了它依赖的底层库，光加glibc.static不够——libc本身依赖libcxxabi（处理C++异常、静态初始化守卫等符号，比如__cxa_guard_acquire），还需要线程库（比如pthread）和数学库的静态版本。

解决方案：添加libc++和libcxxabi的静态依赖，并调整链接顺序 #

你可以直接从llvmPackages_10中引入对应的静态库包，同时在编译命令中显式指定依赖的库（静态链接对顺序要求很高，依赖库要放在被依赖的代码后面）。

修改后的Nix表达式如下：

let
  pkgs = import <nixpkgs> {};
  llvmPkgs = pkgs.llvmPackages_10;
  stdenv = llvmPkgs.libcxxStdenv;
in
stdenv.mkDerivation {
  name = "my-app";
  src = ./.;
  buildInputs = [
    glibc.static
    llvmPkgs.libcxx.static
    llvmPkgs.libcxxabi.static
  ];
  buildPhase = ''
    c++ -o main main.cpp -static -lc++ -lc++abi -lpthread -lm
  '';
  installPhase = ''
    mkdir -p $out/bin
    cp main $out/bin/
  '';
}

关键调整说明： #

• llvmPkgs.libcxx.static & llvmPkgs.libcxxabi.static：这两个包提供了libc++和其依赖的cxxabi静态库，解决你看到的__cxa_*系列未定义符号问题。
• -lpthread：修复线程相关的未定义符号（比如pthread_mutex_unlock、pthread_cond_destroy），因为libc++的部分组件依赖POSIX线程库。
• -lm：链接数学静态库，部分C++标准库函数（比如浮点运算相关）依赖它。
• 链接顺序：要保证你的代码（main.cpp）在前，然后是libc++，接着是libcxxabi，最后是系统级的pthread和数学库——静态链接器会按顺序解析符号，顺序错了会导致依赖符号找不到。

更符合Nix习惯的写法（用NIX_LDFLAGS） #

你也可以把链接参数放到NIX_LDFLAGS中，让Nix的构建环境自动处理：

let
  pkgs = import <nixpkgs> {};
  llvmPkgs = pkgs.llvmPackages_10;
  stdenv = llvmPkgs.libcxxStdenv;
in
stdenv.mkDerivation {
  name = "my-app";
  src = ./.;
  buildInputs = [
    glibc.static
    llvmPkgs.libcxx.static
    llvmPkgs.libcxxabi.static
  ];
  NIX_LDFLAGS = "-static -lc++ -lc++abi -lpthread -lm";
  buildPhase = "c++ -o main main.cpp $NIX_LDFLAGS";
  installPhase = ''
    mkdir -p $out/bin
    cp main $out/bin/
  '';
}

这样修改后，应该就能成功构建静态链接的可执行文件了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者majkrzak