QtCreator在配置Compilers时,有一个叫ABI的选项,那么什么是ABI？

问题提出

QtCreator在配置Compilers时,有一个叫ABI的选项,那么什么是ABI？

ABI（Application Binary Interface）介绍

ABI（Application Binary Interface，应用二进制接口）是指应用程序与操作系统或其他程序之间的低级接口，它定义了二进制级别的兼容性，主要包括以下方面：

1. CPU 指令集架构（Architecture）

   • 例如：x86_64、armv7、aarch64、mips 等，决定了程序运行所需的处理器类型。

2. 调用约定（Calling Convention）

   • 规定函数如何传递参数（通过寄存器还是栈）、如何返回值、寄存器的使用规则（caller/callee 保存哪些寄存器）等。

3. 二进制格式（Binary Format）

   • 主要指可执行文件和共享库的格式，如：
     • ELF（Executable and Linkable Format）：Linux 常用
     • PE（Portable Executable）：Windows 常用
     • Mach-O：macOS 常用

4. C++ Name Mangling（C++ 名称修饰）

   • 由于 C++ 支持函数重载，编译器会对函数名进行特殊编码，以保证链接时的唯一性。但不同编译器（如 GCC 和 Clang）可能使用不同的名称修饰规则，导致二进制不兼容。

5. 数据类型大小和对齐方式（Data Type Sizes & Alignment）

   • 例如 int、long、pointer 在 32 位和 64 位系统上的大小可能不同。
   • 结构体对齐方式可能因平台和编译器不同而变化。

6. 标准库（Standard Library）

   • C++ 标准库（libstdc++ vs libc++）、C 运行时库（glibc vs musl）等的版本和实现方式可能影响二进制兼容性。

Qt Creator 中的 ABI 选项

在 Qt Creator 的 Kits（工具链）配置中，每个编译器（Compiler）都会有一个对应的 ABI（应用二进制接口）信息，通常格式如下：

arm-linux-generic-elf-32bit
x86-linux-generic-elf-64bit
x86-windows-msvc2019-pe-64bit

这个 ABI 字段的含义：

• 架构（Architecture）：如 x86、arm
• 操作系统（OS）：如 linux、windows
• 二进制格式（Binary Format）：如 elf（Linux）、pe（Windows）
• 位数（Bitness）：32bit 或 64bit
• 编译器（部分情况下）如 msvc2019

为什么 ABI 重要？

• 保证 Qt 库和应用的二进制兼容性

  • 例如，如果你的 Qt 库是用 gcc 9.3.0 64 位编译的，但你尝试用 gcc 7.5.0 32 位编译你的程序，可能会遇到二进制兼容性问题。

• 确保不同的工具链不会混用

  • 例如，你不能用 mingw 版的 Qt 库和 MSVC 版的编译器混用，否则会出现 ABI 不兼容的错误。

• 影响程序在不同平台上的运行

  • 例如，arm-linux-gnueabihf 与 arm-linux-gnueabi 在浮点运算的 ABI 上不兼容，导致某些嵌入式程序无法运行。

总结

ABI 定义了程序在二进制级别上的兼容性，包括指令集、调用约定、二进制格式、数据类型大小、标准库等。在 Qt Creator 里，ABI 选项用于标识编译器生成的二进制代码的格式，以确保不同组件（如 Qt 库、应用程序）之间的兼容性。选择正确的 ABI 版本，能避免二进制兼容性问题，保证应用正常运行。