【编译汇编链接】全局变量 char* g_str 和 char g_str[]

请在Debug模式下进行文章涉及的操作，以避免Release行为优化了部分细节。

一、产生

针对如下代码，先提出一个问题，g_str 和 g_str1有何异同？LINE 1 和 LINE 2执行情况如何？

// 代码`1-1`
#include <iostream>
char g_str[] = "hello";
char *g_str1 = (char*)"world";
int main()
{
	g_str[0] = '1'; // LINE 1
	g_str1[0] = '1'; // LINE 2
}

二、分析

先回答一下提出的第一个问题：

首先g_str和g_str1都是全局变量，并且都存储在静态存储区。

但是两者在本质上是有区别的。

1. 在声明上，g_str是一个长度为6char类型的数组，g_str1是一个char类型的指针。

首先，如果仅仅是执行read操作的话，两者是都可以正常执行的，比如下边这两行代码

// 代码`2-1`
 printf("%s",g_str);
 printf("%s",g_str1);

但是如果你尝试对两者进行修改操作时，结果会怎样？也就是代码1-1中的操作。依次执行，修改g_str[0]正常执行，修改g_str1[0]则会报错写入访问权限冲突，报错情况如下所示：

这个问题解释起来很简单，由于汇编过程中将不同的代码放入了不同的地方，而这些地方的权限也不尽相同，以上操作导致了一个不可被write的数据发生了write行为，所以编译器报错了。这也就引出了第二个不同点。
 
但是，上述问题在Release模式下就不会产生。有待研究

2. 访问权限不同，一个是常量全局变量，一个是非常量全局变量。

可以看到在声明g_str1的时候进行了强制转换的操作，不强制转换的话，编译器会报错，告诉你不能把一个const char *的用来初始化一个char*的实体。
 

这里往往最容易被忽略的一点就是char *g_Str1 = (char*)"world";这行代码中的"world"，其实是一个const char *。也就是你在声明并定义g_Str1的时候，其实是把一个const区域的指针强转给了g_str1。因此在修改g_str[0]的时候会出现访问权限拒绝，因为g_str1本身就只指向了一个const的内存段。

三、结合编译文件查看一下上述问题产生的原因

使用Dumpbin工具查看一下代码2-1的.obj文件。

从这里开始所提到的段落都是.obj文件中的SECTION HEADER，如SECTION HEADER #5即指段落5。

1. 首先看一下符号表中的相关项：
   
   看到这个，我纳闷了~

明明两种声明编译后的结果一样啊，并且都还在同一个数据段（SECT4），对外类型也是默认的External，本质上都是char *。

符号表展示出来的结果确实如此，那接着看，看数据段上是怎么说明的。

数据段是包含一个数据头和段落数据，一个obj文件中有多个数据段，每一个数据段都有自己的特性，包括权限、物理地址、数据大小、重定为，行号等，如下为 SECTION HEADER #4的段落头：

基本上，从段落头我们就能看到当前数据段的一些大致信息，比如当前段落是.data段（通常包含已初始化的数据）。由于我们对g_str和g_str1均进行了初始化，因此，在该段中，可以看到这两个变量。如下图所示，是段落#4的数据段和冲定向段。

在符号表中我们已经看到了，g_str和g_str1都是保存在段落4中的。在上图中得以验证，可以看到在RAW DATA中保存了g_str的初始值，在RELOCATIONS中保存了g_str1的初始值，并且加了其他的描述符在其前后，同时，还是以string类型进行编译的。
 

• RAW DATA :段落数据。每个段落真正数据保存的位置
• RELOCATIONS: 重定向段。描述文件中符号的重定向信息。
   

结合以上所看到的段落信息，说明一下：

由此，我们就可以看到，g_str的数据是保存在.data段的数据段（RAW DATA）的，而.data段的权限是Read Write，这也就说明，g_str是可以被.text（通常包含可执行代码）段操作的，准确说是当前文件的.text段。
 
而g_str1是以重定向的方式被保存在数据段4中。保存的名字是??_C@_05MCBCHHEJ@world@，那我们就在obj文件中查找一个这个值真正保存的位置在哪。
从符号表查找??_C@_05MCBCHHEJ@world@，显示如下：

可以看到其保存在段落5中。回到.obj文件中查看段落5，截图如下：

看到段落5之后是不是有一种，守得云开见月明的感觉。数据段保存的是g_str1的源数据world，而数据段的访问权限是Read only。

因此，在调用g_strq[0] = '1'的时候，发生了写入访问权限冲突的异常。