使用Clang的Undefined Behavior Sanitizer时128位整数运算遇链接错误

如果你在Clang中使用128位整数（__int128_t），同时开启Undefined Behavior Sanitizer（编译时添加-fsanitize=undefined），大概率会碰到链接错误，提示未定义引用__muloti4。下面是完整的问题复现和解决方法：

问题复现 #

测试代码example.c：

__int128_t a;
int main (void) {
 a = a * a;
 return 0;
}

编译命令：

clang -fsanitize=undefined example.c

报错信息：

/tmp/example-df4873.o: In function `main':
example.c:(.text+0x4c): undefined reference to `__muloti4'
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

（测试环境：Ubuntu 17.10）

问题原因 #

这是因为UBSan启用时，Clang会为__int128_t的乘法操作生成对__muloti4函数的调用——这个函数负责执行带溢出检查的128位整数乘法。但在Ubuntu 17.10这类环境中，默认链接配置没有包含提供该函数的支持库，因此触发了未定义引用错误。

解决方案 #

这里有两种可行的解决方式，你可以根据需求选择：

• 链接UBSan支持库
  先确保Ubuntu系统中安装了对应的依赖包（比如libubsan0），然后修改编译命令，显式链接libubsan库：

  clang -fsanitize=undefined example.c -lubsan
  

  若你的系统中存在compiler-rt库，也可以选择链接它：

  clang -fsanitize=undefined example.c -lcompiler_rt
  

• 禁用整数溢出检查（按需选择）
  如果你不需要UBSan检查整数溢出类行为，可以添加-fno-sanitize=integer参数关闭这部分检查，这样Clang就不会生成对__muloti4的调用了：

  clang -fsanitize=undefined -fno-sanitize=integer example.c
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Philipp Claßen