ELF

最新推荐文章于 2025-09-25 14:21:34 发布

原创最新推荐文章于 2025-09-25 14:21:34 发布 · 1.4k 阅读

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本文介绍了ELF（Executable and Linkable Format）在Linux系统中的目标文件格式，包括文件头、代码段、数据段、bss段等组成部分。通过实例展示了不同初始化状态的全局变量在段中的分布，以及如何使用binutils和readelf工具查看目标文件内容。文章还提及了Windows中的PE格式与UNIX的a.out格式。

一，目标文件格式

编译链接 https://blog.youkuaiyun.com/nameofcsdn/article/details/116654835

目标文件和可执行文件的逻辑结构是类似的，所以一般采用同样的存储结构。

Windows中是PE（portable executable）,Linux中是ELF（executable linkable format），这些都是COFF格式的变种，所以PE也称为PE-COFF

还有动态链接库、静态链接库也是采用可执行文件的格式进行存储的，准确的说，静态链接库是一些目标文件的打包。

unix的可执行文件是a.out格式，设计很简单，后来共享库出现之后，a.out搞不定，于是COFF出现了，COFF的主要贡献是段的概念。

ELF中，文件可分为四类：可重定位文件.o，可执行文件，共享目标文件(链接库)，核心转储文件（core dump）

二，ELF

1，分段

目标文件按照段（segment）来存储，也叫节（section），2个概念差别不大。

目标文件中最重要的几个部分：

文件头：文件属性（可执行，静态链接，动态链接等）、入口地址（如果是可执行文件）、目标硬件、目标操作系统、段表（各个段的偏移地址）等
代码段：机器指令，.code or .text
数据段：已初始化的全局变量和局部静态变量，.data
bss段：未初始化的全局变量和局部静态变量，.bss（block started by symbol）
各种表：其中最重要的就是符号表

bss段只在段表中记录大小，在符号表中记录符号，并没有实际存储，所以不占文件空间，

目标文件被加载的时候，给bss段根据记录的大小分配内存

PS：全局变量无论是静态的还是非静态的，放在哪个段只取决于是否初始化为非0数据，局部变量如果是静态的，也是根据是否初始化为非0数据来区分，

那么，非静态的局部变量，为什么目标文件中没有它呢？（可以查看符号表，确实没有）

因为，在一个函数结束编译的时候，非静态的局部变量都会从符号表中删掉，只留下栈指针等相关内容

（如，先把栈指针移到某个位置，然后写入一个外部输入的变量，然后把它的平方值送到别的地方，编译之后只剩下这些指令，局部变量本身就没了）

2，工具

windows中的binutils、linux中的binutils、readelf都可以用来查看elf的内容，

binutils中包含objdump工具，安装MinGW也可以使用C:\mingw64\bin目录中的objdump.exe、readelf.exe等工具

3，查看目标文件内容

代码一：

// tmp.cpp

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    static int abcdefg[100]={1};
    cout<<abcdefg[0];
    return 0;
}

gcc -c .\tmp.cpp 其中-c表示只编译不链接

objdump -h .\tmp.o 其中-h表示查看段表

objdump -t .\tmp.o 其中-t表示查看符号表

代码二：

// tmp.cpp

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    static int abcdefg[100]={0};
    cout<<abcdefg[0];
    return 0;
}

只把数组初始值改成了0

gcc -c .\tmp.cpp

objdump -h .\tmp.o

可以看出，数组初始化为1的话，存在data段中，初始化为0的话，存在bss段中。