Alibaba Cloud Linux 3和CentOS 8系统中GCC/Glibc的兼容性对比说明_Alibaba Cloud Linux(Alinux)-阿里云帮助中心

本文介绍GCC/Glibc组件的兼容性情况。从GCC 8到GCC10版本、Glibc 2.28到Glibc 2.32版本的重要变更，以及这些变更产生的前向或后向兼容性影响，同时也提出了相应的解决方案。

背景信息

GCC/Glibc组件的兼容性可分为ABI（Application Binary Interface）兼容性和API（Application Programming Interface）兼容性。对于GCC/Glibc的ABI兼容性，主要指影响二进制直接运行的兼容性；而对于GCC/Glibc的API兼容性，则主要指影响应用程序代码编译的兼容性。

GCC/Glibc的ABI兼容性

说明

GCC是一个编译器，通常不涉及“ABI 兼容性”的概念。然而，由于Alibaba Cloud Linux及CentOS等操作系统发行版会在GCC软件包中搭载标准的C++库（libstdc++），因此GCC对应用ABI兼容性的影响，通常是指libstdc++库对应用ABI兼容性的影响。

前向兼容性：libstdc++和Glibc都有良好的前向兼容性，因此基于CentOS 8的GCC 8和Glibc 2.28编译的组件，大部分可以直接在Alibaba Cloud Linux 3的GCC 10和Glibc 2.32环境中运行。
后向兼容性：libstdc++和Glibc都无法后向兼容，因此基于Alibaba Cloud Linux 3的GCC 10和Glibc 2.32编译的组件无法直接在CentOS 8的GCC 8和Glibc 2.28环境中运行。

GCC/Glibc的API兼容性

GCC和Glibc作为操作系统的核心工具链，对应用API有着良好的前后向兼容。然而，在版本更新的过程中，也会出现影响应用API兼容性的变更。

GCC
- 影响前向兼容性的示例：低版本的GCC编译参数在高版本中被废弃，使用了相同编译参数的应用程序无法在高版本的GCC环境中编译通过，需要手动修改编译参数。
- 影响后向兼容性的示例：高版本的GCC引入新的编译参数，使用了该参数的应用程序无法直接在低版本的GCC环境中编译通过，需要手动修改编译参数。
Glibc
- 影响前向兼容性的示例：低版本的Glibc函数或头文件在高版本中被废弃，使用了该函数或头文件的应用程序无法在高版本的Glibc环境中编译通过，需要手动修改应用程序代码。
- 影响后向兼容性的示例：高版本的Glibc引入了新的函数及实现，使用了该函数的应用程序无法直接在低版本的Glibc环境中编译通过，需要手动修改应用程序代码。

Glibc 2.32版本的重要变更及影响

下表列出了Glibc 2.28到Glibc 2.32版本的重要变更，并介绍了这些变更所带来的影响以及相应的解决方案。

类别	变更	兼容性变更类型	影响	解决方案
`time`	`time.h`中删除了`stime`的声明。	API	如果源码使用了`stime`，会导致编译报错。	使用`clock_settime`代替`stime`。
	废弃了`ftime`。	API	如果源码使用了`ftime`，会导致编译报错。	使用`clock_gettime`代替`ftime`。
	`gettimeofday`不再提供时区信息。	API	`gettimeofday`无法获取时区信息。	使用`clock_gettime`代替`gettimeofday`。
	`gettimeofday`不再提供时区信息。	API	`gettimeofday`无法获取时区信息。	使用`clock_gettime`代替`gettimeofday`。
	`POSIX`已经将`settimeofday`标记为过时状态。	API	`settimeofday`无法同时设置时间和偏移。	使用`clock_settime/adjtime`代替`settimeofday`。
	`nanosleep`使用的系统调用从`nanosleep`变更为`clock_nanosleep`。	API	在`seccomp`模式下运行的应用程序，如果未将`clock_nanosleep`添加到白名单中，将导致应用程序调用nanosleep失败。	添加`clock_nanosleep`到白名单中。
`sysctl`	删除了头文件`sys/sysctl.h`。	API	引用了该头文件的代码会编译失败。	删除代码中对`sys/sysctl.h`的引用。
`sysctl`	删除了`sysctl`函数，`sysctl`仅作为兼容符号存在。	API	调用`sysctl`接口直接返回`ENOSYS`。	使用`sysctl`接口改为直接访问`/proc/sys`。获取随机位可通过`getentropy`函数获取。
`sstk`	从头文件中删除了`sstk`函数声明。	ABI	基于旧版本`Glibc`编译的应用程序，仍然保持ABI兼容。如果程序调用了该函数，则会一直返回失败，可能导致程序非预期的运行结果。	内核和`Glibc`已不再支持`sstk`，请删除对`sstk`的调用。
`sstk`	从头文件中删除了`sstk`函数声明。	API	对于新编译的应用程序，会直接编译失败。	内核和`Glibc`已不再支持`sstk`，请删除对`sstk`的调用。
`signal`	传统的信号处理函数`siginterrupt`、`sigpause`、`sighold`、`sigrelse`、`sigignore`、`sigset`、`sigmask`宏将被废弃。	ABI	对于已编译的二进制，`libc.so`仍然保持ABI兼容。	无需解决方案。
		API	对于应用程序代码，编译会出现`warning`或者`error`。	修改源码，使用`sigsuspend/sigprocmask/sigaction`函数代替。
	`<string.h>`中删除了`sys_siglist`、`_sys_siglist`、`sys_sigabbrev`的声明。	ABI	对于已编译的二进制，`libc.so`仍然保持ABI兼容。	无需解决方案。
		API	对于应用程序代码，编译会出现`warning`或者`error`。	修改源码，使用`strsignal`代替。
`sys error`	`stdio.h`中删除了`sys_errlist`、`_sys_errlist`、`sys_nerr`、`_sys_nerr`声明。	ABI	对于已编译的二进制，`libc.so`仍然保持ABI兼容。	无需解决方案。
`sys error`		API	对于应用程序代码，编译会出现`warning`或者`error`。	使用`strerror/strerror_r`代替。
`copy_file_range`	删除了`copy_file_range`的模拟实现。	API	应用程序调用`copy_file_range`时，如果内核不支持，该接口直接返回ENOSYS。	如果内核不支持`copy_file_range`，需应用程序自行实现`copy_file_range`功能。Alibaba Cloud Linux 3默认内核版本5.10，已支持`copy_file_range`。
`thread`	新增`<sys/single_threaded.h>`，定义变量`_libc_single_threaded`。	API	如果使用了弱引用`libpthread`的函数，如`pthread_create/pthread_key_create`的方法来检测应用程序是否是单线程的做法已经过时。未来的`Glibc`版本会在`libc.so.6`中定义`pthread_create`，所以类似这种检测会默认为多线程。	对于单线程的判断使用`_libc_single_threaded`变量。
`Sun RPC`	去除对`Sun RPC`支持。	API	所有引用了`Sun RPC`相关的头文件的代码，需要变更依赖。	使用`libtorpc-devel`提供的`rpc/rpc.h`。使用`rpcsvc-proto-devel`提供的`rpcsvc/*.h`。使用`rpcgen`提供的`rpcgen`。

GCC 10版本的重要变更及影响

下表列出了GCC 8到GCC 10版本的重要变更，并介绍了这些变更所带来的影响以及相应的解决方案。

类别	变更	兼容性变更类型	影响	解决方案
`-fno-common`	`GCC 10`默认打开`-fno-common`。	API	`common`段允许程序定义多个同名的未经初始化的全局变量。这些变量会在链接阶段合并放入到`bss`段，而链接阶段最多只允许一个初始化同名变量存在。若启用了`-fno-common`选项，在多个源文件中定义了同名全局变量的程序在链接阶段会失败。	保证至多只有一个源文件中定义了该全局变量，其他引用到的地方用`extern`关键字声明该变量。开启选项`-fcommon`保证向前兼容的能力。
`fortran`	形参和实参不匹配时，`GCC 10`版本的`fortran`会识别为`error`。	API	形参和实参不匹配时，编译出现报错。	修改代码保持形参和实参类型一致。将`-fallow-argument-mismatch`降级为`warnings`。
`C++ header`	一些`C++`标准`header`不再包含`<stdexcept>`和`<string>`。	API	应用程序编译报错。	根据报错信息，在程序中引入相关的头文件。
枚举检查	`GCC 10`对枚举的检查更为严格，枚举元素不允许用于其他枚举定义元素赋值。	API	应用程序编译报错。	正确使用枚举。
LSE	`GCC 10`添加了`-moutline-atomics`，在`-march=armv8-a`选项中默认启用。	API	该选项能够在运行时检测是`aarch64`机器否支持LSE指令，并且能够将其应用于标准原子操作，从而提高原子的并发性。	正确使用该选项。`GCC 10`对`arm64`更多指令集的支持，请参见AArch64 定义实现。

GCC 10告警信息变更说明

下表列出了GCC 8到GCC 10版本相关的告警信息变更。

说明

编译告警并不会直接影响API的兼容性。在应用程序迁移到Alibaba Cloud Linux 3系统时，如果出现编译告警，建议修改应用程序代码以规避这些告警信息。

参数名	兼容性变更类型	类型	说明
`-Waddress-of-packed-member`	API	新增	默认为`enable`。当结构体或者`union`中一个`packed`成员地址是未对齐指针时出现的编译警告。
`-Wzero-length-bounds`	API	新增	由`-Warray-bounds`启用时，在访问长度为0的数组元素时会触发警告，这些元素可能会与同一对象的其他成员重叠。
`-Warrary-bounds`	API	增强	检测更多的数据元素访问越界和对长度为0的数组元素访问。
`-Wattribute-alios`	API	增强	检测它们之间的类型、别名、声明与其目标之间的属性是否匹配。
`-Wformat-overflow`	API	增强	编译时检查使用格式化输出函数是否有可能发生缓冲区溢出。预测到输出将超过缓冲区界限时，编译器就会发出警告。
`-Wmissing-attributes`	API	新增	检测别名和弱引用声明中的函数属性是否丢失。
`-Wformat-truncation`	API	增强	与`-Wformat-overflow`相辅相成。在使用像`snprintf`这样的函数时，即使没有发生溢出，但输出被截断的情况也会发出警告。
`-Wstringop-overflow`	API	增强	检测成员数组的更多边界存储包括零长度数组、动态分配的对象和可变长度数组，以及通过字符串内置函数读取未终止字符数组的更多实例。还可以通过调用新属性访问声明的用户定义函数来检测越界访问。
`-Wreturn-local-addr`	API	增强	检测更多返回自动变量地址的场景。
`-Wretrict`	API	增强	检测对动态分配对象的重叠访问。
`-Warith-conversion`	API	增强	`-Warith-conversion`选项重新启用了`disable`的`-Wconversion`、`-Wfloat-conversion`和`-Wsign-conversion`。