编译和链接【四】链接详解

最新推荐文章于 2025-05-30 10:16:38 发布

Azxcc0

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分类专栏：程序员的自我修养文章标签： c++ 编译链接汇编

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_51931826/article/details/145622868

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编译和链接【四】链接详解

编译和链接【四】链接详解

前言

在我大一的时候，我使用VC6.0对C语言程序进行编译链接和运行，然后我接触了VS， Qt creator等众多IDE，这些IDE界面友好，使用方便，例如我最喜欢的VS，一键编译运行。对于大一的我，不需要了解编译的整个过程就可以运行，这无疑是非常棒的，并且增加了我对编程的兴趣，同时也简化了我后续的软件开发，我只需要关心业务和功能代码即可。

但是今天，我不想“逃课了”，欢迎来到我的频道，本系列将会介绍编译中的一系列细节。

在正式开始之前，我要推荐两本书，一本是《程序员的自我修养》，另一本是《鲸书》，这两本书对编译的整个过程做了非常详细，非常完备的介绍，但是恰恰如此，我想很多时候，很多知识在工作上是用不到的，也许这句话在很多年多的我会反驳，但是站在工作一年的现在，我将会给你介绍，我所了解的编译和链接。

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编译和链接【一】总述

编译和链接【二】预处理

编译和链接【三】编译过程

符号表和重定位表

在链接过程中，符号表和重定位表是非常重要的两个表。在汇编阶段，汇编器会分析汇编语言中各个section的信息，收集各种符号，生成符号表，将符号在section内的偏移地址也填充到符号表里。

使用 readelf -s main.o 查看目标文件的符号表信息

在这里插入图片描述

在符号表里，可以看到许多符号信息，比如符号的地址，类型和占用空间的大小。

符号表本质上一个结构体数组，在Arm平台下，定义在Linux内核的/arch/arm/include/asm/elf.h里

typedef struct elf32_sym
{
    Elf32_word st_name;
    Elf32_Addr st_value;
    Elf32_word st_size;
    unsigned char st_info;
    unsigned cahr st_other;
    Elf32_Half st_shndx;
}

符号的类型主要有：

OBJECT：对象类型，一般用来标识变量
FUNC：函数
FILE：当前目标文件的名称
SECTION：代表一个section，用来重定位
COMMON：公用块数据对象，是一个全局弱符号，在当前文件中未分配空间
TLS：表示该符号对应的变量存储在线程局部存储

在 C/C++中，编译器是是源文件为翻译单元进行编译的，如果在我们的程序中，我们引用了其他文件的函数或者全局变量，那么编译器会不会报错呢？

其实是不会的，只要你在调用之前进行声明，那么编译器就会认为你的这个函数或者全局变量在其他文件中定义，编译阶段是不会报错的，链接器会尝试在其他文件或者库里查找这个符号的具体定义，但是如果此时还没找到，那么就会报连链接错误。

main.cpp:undefined reference to ‘Addr’

编译器在给每个目标文件生成符号表的过程中，如果没用找到符号的定义，那么也会把这些符号搜集在一起并保存到一个单独的符号表中，这个符号表就是重定位符号表

使用 readelf -s main.o 查看目标文件的符号表信息

在这里插入图片描述

在这个表的Type列，类型为NOTYPE属于未定义状态，需要后续填充，同时在main.o中会使用一个重定位表**.rel.text**来记录这些需要重定位的符号。使用readelf查看重定位表和section header table信息

readelf -S main.o # 查看section header table信息

readelf -r main.o # 查看重定位信息

可以看到：

Relocation section '.rela.text' at offset 0x4c0 contains 2 entries:
  Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
000000000004  000200000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 printf - 4
00000000000c  000300000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 puts - 4

我们看到了需要重定位的符号：prin