Question

我一直认为GCC会将static const个变量放到ELF或此类文件的.rodata段（或.text段进行优化）。但似乎并非如此。

我目前正在使用GNU / Linux的笔记本电脑上使用gcc (GCC) 4.7.0 20120505 (prerelease)。它确实将一个静态常量变量放到.bss段：

/*
 * this is a.c, and in its generated asm file a.s, the following line gives:
 *   .comm a,4,4 
 * which would place variable a in .bss but not .rodata(or .text)
 */
static const int a;

int main()
{
    int *p = (int*)&a;
    *p = 0;  /* since a is in .data, write access to that region */
             /* won't trigger an exception */
    return 0;
}

那么，这是一个错误还是一个功能？我决定将此作为bug提交给bugzilla，但最好先请求帮助。

是否有任何理由说GCC无法在.rodata中放置const变量？

更新：

经测试，具有显式初始化的常量变量（如const int a = 0;）将由GCC放入.rodata，而我将变量保留为未初始化。因此，这个问题可能会在稍后结束 - 我可能没有提出正确的问题。

另外，在我之前的文字中，我写过变量a放在'.data'部分，这是不正确的。它实际上放在.bss部分，因为没有初始化。现在上面的文字已得到纠正。

Answer 1

编译器使它成为一个常见的，它可以与其他兼容的符号合并，并且如果最终没有明确初始化的定义，它可以进入bss（在磁盘上不占用空间）。把它放在rodata中将是一种权衡;你会在运行时节省内存（提交费用），但会在磁盘上占用更多空间（对于一个巨大的数组可能会占用很多空间）。

如果您更愿意使用rodata，请使用-fno-common选项加入GCC。

Answer 2

写入已声明为const限定的对象是未定义的行为：任何事情都可能发生，即便如此。

C中没有办法声明对象本身是不可变的，你只能禁止它通过你拥有的特定访问来变化。这里有一个int*，因此编译器不会被强制发出诊断，因此修改是“允许的”。用C语言进行演员表示你想知道自己在做什么。

Answer 3

是否有任何原因导致GCC无法在.rodata中放置const变量？

您的程序由编译器优化（即使在-O0完成了一些优化）。常量传播完成：http://en.wikipedia.org/wiki/Constant_folding

尝试像这样欺骗编译器（请注意，此程序仍然是技术上未定义的行为）：

#include <stdio.h>

static const int a;

int main(void)
{
    *(int *) &a = printf("");  // compiler cannot assume it is 0

    printf("%d\n", a);

    return 0;
}

Answer 4

为什么要使用 GCC ？如果不问开发人员自己，就无法真正回答这个问题。如果允许我推测，我认为它与优化有关–编译器不必必须强制执行const。

也就是说，我认为最好看看语言本身，尤其是未定义的行为。很少提到未定义的行为，但是没有一个深入。

修改常量是未定义的行为。 Const is a contract，在C（和C ++）中尤其如此。

“但是如果我const_cast离开const并仍然修改y怎么办？”然后，您会有未定义的行为。

未定义行为 是的意思是，允许编译器按其字面意思做任何事情，并且编译器决定做的任何事情都不会被视为违反了ISO 9899标准。

3.4.3

1种不确定的行为

使用非便携式或错误程序构造或错误数据时的行为，本国际标准对此不施加任何要求

2注释可能的不确定行为包括：完全忽略具有无法预测的结果的情况，在翻译或程序执行过程中以环境特征的书面方式记录的行为（有无诊断消息），终止翻译或执行以下操作：执行（带有诊断消息的发布）。

ISO / IEC 9899：1999，§3.4.3

这意味着，因为您已经调用了未定义的行为，所以编译器所做的任何操作在技术上都是正确的，而 not 是不正确。因此，海湾合作委员会采取...是正确的。

static const int a = 0;

...同时将其变成.rodata符号，同时......

static const int a; // guaranteed to be zero

...并将其变成.bss符号。

在前一种情况下，任何尝试a的修改（即使通过代理进行修改）通常都会导致分段违规，从而导致内核强制杀死正在运行的程序。在后一种情况下，程序可能会运行而不会崩溃。

也就是说，猜测编译器将执行哪一个是不合理的。 Const是一种合同，程序员（您自己）可以通过不修改应该为常数的数据来维护该合同。违反该合同意味着未定义的行为，以及随之而来的所有可移植性问题和程序错误。

GCC可以做几件事。

可能将符号写入.rodata，以在操作系统内核下提供保护

可能将对象写入无法保证内存保护的位置，在这种情况下...

可能会更改值

可能会更改值并立即将其更改回

它可能会在值不变的情况下完全删除有问题的代码（0 -> 0，从本质上进行优化...

int main(){
    int *p = &a;
    *p = 0;
    return 0;
}

...到...

int main(void){
    return 0;
}

它甚至可能会及时发回T-800型，以在您出生之前终止您的父母。

所有这些行为都是合法的（在遵循标准的意义上，是合法的），因此不对错误报告进行担保。

GCC：为什么常量变量没有放在.rodata中

4 个答案: