arm-none-eabi开启-flto编译时如何重定义目标文件malloc等符号

objcopy重定义符号失效是LTO（链接时优化）的机制导致的。开启-flto后，编译生成的test.o不是常规可重定位目标文件，符号表中的__gnu_lto_slim标记说明这是瘦LTO对象，内部存储的是GCC的GIMPLE中间码而非最终机器码，malloc、free这类外部符号的引用没有写入常规ELF符号表，全部存在.gnu.lto_*开头的专属段中，objcopy无法识别这类未落地的符号引用，重定义操作自然无效。
这类符号的解析、重定位动作会被推迟到链接阶段，由链接器配合LTO插件统一处理，对编译阶段生成的单个.o文件做符号重定义属于选错了操作时机。

按易用性、侵入性从低到高排序：

• 最推荐：链接阶段通过链接器参数重定义符号
  不需要在编译后对单个.o文件执行objcopy，直接在最终链接命令中追加参数，LTO优化完成、链接器处理符号时会自动将所有malloc、free的引用替换为自定义函数，完全兼容-flto场景：

  -Wl,--defsym=malloc=own_malloc -Wl,--defsym=free=own_free
  

  该方案不需要修改现有编译参数、不需要调整源码，是侵入性最低的实现方式。
• 次选：编译阶段通过宏提前替换符号
  如果不方便调整链接参数，可以在编译选项中追加宏定义，在预处理阶段就完成符号名替换，该逻辑对LTO中间态同样生效：

  -Dmalloc=own_malloc -Dfree=own_free
  

  现有编译参数已经加了-fno-builtin，不用担心编译器将malloc识别为内置函数跳过替换，只需保证宏定义在所有头文件包含逻辑之前生效即可。
• 备选：最终链接完成后再执行objcopy操作
  如果一定要用objcopy做符号重定义，不要对单个编译生成的.o操作，等所有编译、LTO流程走完，生成完整的最终ELF文件（如最终固件镜像、所有.o预链接生成的目标文件）后，再对该最终文件执行--redefine-sym命令，此时所有符号已经写入常规符号表，objcopy可以正常识别替换。
• 不推荐：关闭瘦LTO模式生成带完整符号的.o
  编译时追加-fno-lto-slim参数，生成的.o文件会同时包含LTO中间码、常规ELF符号和重定位段，原objcopy命令可以正常生效，但该参数会大幅增大中间文件体积，拖慢编译速度，非必要不使用。

注意：自定义实现的own_malloc、own_free必须用extern "C"修饰，保证符号为C风格命名，否则C++的名字修饰机制会导致最终链接时找不到对应符号。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ding Brains