C语言与ELF机器语言之间的关系_elf文件与c语言编译的关系-优快云博客

C语言对机器模型的抽象层次，恰到好处。

C语言使得开发者，刚好从最底层的费力低效的汇编编程中解脱出来，而又没有进一步往上层做抽象。
这样一来既大大提高了开发效率，又不失对程序行为的精确控制能力，还使程序获得了良好的可移植性。可谓一举三得。

同时，基本C库的理念，也是只做确定正确的事。他所提供的，大体都是最小粒度的几乎不会有变数的基础例程。

不过，本文是要谈一谈C源码与ELF之间的一些联系。

C语言中的各种概念，最终都要转换成汇编层次的概念，进而变成实际可运行的机器码。
C语言中的运算符，编译时转换成运算指令，变量类型决定运算操作的数字宽度，引用结构体成员转换成相应的内存操作的偏移。
C代码经过编译，变量与函数，变成了汇编代码中的符号。
汇编代码再经汇编器变成目标文件，即elf文件(当然，可执行文件、动态库、内核模块，也是ELF文件)。

在elf这个层次，一个符号就相当于是给某个地址起了个名字。
不过，编译器编译C代码，生成的汇编代码中，为C中定义的符号，指定了type（并不是C语言中的类型，而是data or code）和size。
这就保存了更多的信息。这样一来，通过nm工具就可以查看符号的大小了。
但是，通过链接脚本中简单赋值创建的符号（例如，__bss_start = .;），并没有大小信息。

由于每一个C文件的编译是孤立的进行的，因此编译器遇到C代码中引用一个外部的变量或函数时，编译器就认为这是在引用一个外部符号。
编译器只是标识一下，这个外部符号的地址需要在链接时确定其实际的地址。
至于C代码中描述自己引用的是什么东东，编译器并不能判断是不是确实如此。因为编译器也不知道那个符号到底是什么样以及在哪里。
所以，对于外部的符号(不管是变量、函数，还是诸如__bss_start等系统符号)，把他当成什么声明，怎么访问，完全是C代码说了算。
至于编译器，只能根据C代码声明的引用方式，生成对此符号地址的各种操作指令。