解决编译android版本的库文件携带有debug信息的问题

在使用android ndk做交叉编译时,发现一些按照Release版本编译的库文件携带有debug信息。现将问题和解决方法记录如下:

protobuf

Protocol Buffers 是Google开发的一种高效的结构化数据存储及交换格式。protobuf库用于解析文本或二进制形式的Protocol Buffers消息。源代码地址
https://github.com/protocolbuffers/protobuf

编译protobuf采用的是autoconf + make的方式。protobuf源代码工程中提供了configure.ac及autogen.sh等文件。如果配置时未指定编译器参数 CXXFLAGS,默认的 CXXFLAGS 会加上 -g参数,即编译Debug版本。因此如果想编译Release版本,配置时应显示指定不带 -g 的 CXXFLAGS 参数。然而编译出来的lib文件(位于<build目录>/install/lib下) ,使用 objdump --debugging libprotobuf.so |grep debug,还是能看到动态库中含有debug信息。

配置时添加--disable-silent-rules参数,../configure --disable-silent-rules, 可看到make时更详细的信息。make clean后重新进行编译,可看到使用arm-linux-android-clang++交叉编译时,并未添加-g参数。对编译出来的目标文件(*.o)执行 file <文件名>.o,看到目标文件中并不含有debug info。

那么debug info从哪来的呢?执行 objdump --dwarf=decodedline libprotobuf.a,查看debug info来源于android ndk下的libgcc.a库(我的位于 android-ndk/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/lib/gcc/ 子目录下)。libgcc.a是个文本文件:

INPUT(-lunwind -lcompiler_rt-extras lgcc_real ldl)

实际指向的 libgcc_real.a,libunwind.a等库。而 android-ndk中的libgcc_real.a,libunwind.a携带有debug info。编译protobuf的动态库时,在链接阶段会将libgcc_real.a, libunwind.a等带有debug info的库链接到libprotobuf.so上。而编译protobuf的动态库时不会去链接上述两个库。

给CXXFLAGS加上 -nodefaultlibs 参数,尝试去掉libgcc,链接时会报错,许多c函数找不到。

在StackOverflow上查阅相关资料:

  1. GUN ld及clang的lld仍然依赖libgcc:
    Why does clang still need libgcc.a to compile my code?

  2. Android NDK r23 beta 3及更高版本,不再需要依赖libgcc
    Android NDK r23 beta 3 and up do not include libgcc anymore

由于我只需要用到protobuf的静态库(libprotobuf.a),而静态库并未携带debug info。因此在配置时加上 --disable-shared 不编译动态库。

jsoncpp

jsoncpp是C++项目中常用的轻量级、开源json解析库,能够为C++提供序列化及反序列化json字符串的能力。源代码地址:
https://github.com/open-source-parsers/jsoncpp

jsoncpp工程中提供了Cmakelists.txt配置文件,我们可以使用cmake来编译jsoncpp。安卓官方文档 CMake 中提供了使用cmake编译android原生应用的方式及其说明,主要的参数有

cmake 
-DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
-DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=${HOME}/Android/Sdk/ndk/22.1.7171670/build/cmake/android.toolchain.cmake
-DCMAKE_SYSTEM_NAME=Android
-DCMAKE_SYSTEM_VERSION=23
-DANDROID_ABI=armeabi-v7a
-DANDROID_NDK=${HOME}/Android/Sdk/ndk/22.1.7171670
-DANDROID_PLATFORM=android-23
-DCMAKE_ANDROID_ARCH_ABI=armeabi-v7a
-DCMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS=ON

指定好CMAKE_TOOLCHAIN_FILE后,android.toolchain.cmake编译脚本能够根据环境配置android相关参数。

然而执行cmake编译后,即使指定了build_type是Release,libjsoncpp中依然带有debug info。由于编译时指定了CMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS,<build>目录下会生成compile_commands.json文件记录了编译命令。查看compile_commands.json,发现编译时加上了-g参数。该参数是由android.toolchain.cmake里ANDROID_COMPILER_FLAGS引入的:

# Generic flags
list (APPEND ANDROID_COMPILER_FLAGS)
  -g
  -DANDROID
# ...

ANDROID_COMPILER_FLAGS会被赋值给CMAKE_CXX_FLAGS。CMAKE_CXX_FLAGS是默认编译参数,即使我们指定了build_type是Release,编译时会同时加上 CMAKE_CXX_FLAGS 与 CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE 中的编译参数。

由于我的开发环境中 android.toolchain.cmake 是只读的,无法通过修改android.toolchain.cmake 去掉 -g 参数, 查询资料支持,可通过 strip工具去掉debug info:
Modify the android.toolchain.cmake to reduce the package size

使用strip --strip-debugstrip -g命令,可去掉动态库和静态库的debug info 信息。

由于libjsoncpp库是交叉编译生成的,需要对应交叉编译版本的strip工具,例如aarch64-linux-android-strip

分别对动态库和静态库执行strip后,执行file libjsoncpp.so 结果中不再带有with debug_info。执行 objdump --debugging libjsoncpp.a |grep debug 结果为空,说明动态库中不再带有debug信息。

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