Question

我有一个带有四个全局变量的简单C程序：

$ cat example.c
int x;
int y;
int z;
int w;

int main()
{
    x = 5;
    y = 6;
    z = 7;
    w = 8;

    return x+y+z+w;
}

当我查看他们在ELF文件中的位置时，我感到惊讶，因为根据声明他们没有组织： x, y, z, w。相反，它是z (0x60102c), x(0x601030), w(0x601034), y(0x601038)：

$ clang -g -O0 -o example example.c
$ objdump -S example | cat -n | sed -n '100,123p;124q'
   100  int main()
   101  {
   102    400460:   55                      push   %rbp
   103    400461:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
   104    400464:   c7 45 fc 00 00 00 00    movl   $0x0,-0x4(%rbp)
   105      x = 5;
   106    40046b:   c7 04 25 30 10 60 00    movl   $0x5,0x601030
   107    400472:   05 00 00 00 
   108      y = 6;
   109    400476:   c7 04 25 38 10 60 00    movl   $0x6,0x601038
   110    40047d:   06 00 00 00 
   111      z = 7;
   112    400481:   c7 04 25 2c 10 60 00    movl   $0x7,0x60102c
   113    400488:   07 00 00 00 
   114      w = 8;
   115    40048c:   c7 04 25 34 10 60 00    movl   $0x8,0x601034
   116    400493:   08 00 00 00 
   117  
   118      return x+y+z+w;
   119    400497:   8b 04 25 30 10 60 00    mov    0x601030,%eax
   120    40049e:   03 04 25 38 10 60 00    add    0x601038,%eax
   121    4004a5:   03 04 25 2c 10 60 00    add    0x60102c,%eax
   122    4004ac:   03 04 25 34 10 60 00    add    0x601034,%eax
   123    4004b3:   5d                      pop    %rbp

这是任意的吗？有没有组织他们的特定原因根据他们的声明？谢谢！

Answer 1

您正在使用临时定义（没有非零初始化程序），因此编译器实际上并未确定数据布局。文件的某个地方可能存在一个定义（可能是用汇编程序编写的），其定义与编译器在汇编文件中生成的顺序完全不同的顺序，然后将强制链接编辑器在输出部分中按特定顺序分配对象。

就我而言，Clang实际上产生了这个：

    .type   x,@object               # @x
    .comm   x,4,4
    .type   y,@object               # @y
    .comm   y,4,4
    .type   z,@object               # @z
    .comm   z,4,4
    .type   w,@object               # @w
    .comm   w,4,4

外部汇编器（来自GNU binutils）将其转换为（如eu-readelf -s所示； readelf -sW应该同样有效）：

   18: 0000000000000004      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   COMMON x
   19: 0000000000000004      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   COMMON y
   20: 0000000000000004      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   COMMON z
   21: 0000000000000004      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   COMMON w

（{COMMON由于暂定的定义。）

Clang中的内部汇编器本身会产生：

    8: 0000000000000004      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   COMMON w
    9: 0000000000000004      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   COMMON x
   10: 0000000000000004      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   COMMON y
   11: 0000000000000004      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   COMMON z

在我的系统上，binutils的BFD ld将其转换为：

   54: 000000000060102c      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT       23 z
   55: 0000000000601030      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT       23 x
   65: 0000000000601034      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT       23 w
   66: 0000000000601038      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT       23 y

奇怪的是，来自同一binutils（2.28）版本的黄金会产生：

   25: 0000000000402014      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT       24 w
   26: 0000000000402020      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT       24 z
   27: 000000000040201c      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT       24 y
   28: 0000000000402018      4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT       24 x

我最好的猜测是，在BFD ld的情况下，它恰好是某种哈希表迭代顺序，而gold使用字典符号顺序。

请注意，大多数情况是由于临时定义和通用符号引起的。不允许汇编器和链接编辑器在同一部分中对常规数据对象定义进行重新排序，因此，如果禁用公用符号，则将获得编译器在汇编器输出中产生的所有内容。语言标准仍然没有定义对象的定义顺序，但是您可以检查编译器手册是否提供任何其他保证。

ELF中全局变量的顺序

1 个答案: