原创懒人利器2021-01-24 16:25:55

gcc生成执行文件过程为:

源文件(*.c文件)编译成对象文件(*.o文件);
链接程序ld，把对象文件(*.o文件)链接成可执行程序。

因此要透彻链接的过程，需要先了解对象文件(*.o文件)是怎样构成的？

下面用个简单的例子来说明:

#include<stdio.h>int global_var=5;extern int other_file_var;int main(){ int a=1; int b=a other_file_var; return 0;}

gcc -c test.c -o test.o 生成test.o;
查看test.o内容(vim test.o):

图1

看到的是一堆乱码，因为查看方式不对，就像mp3格式的文件需要用音乐播放器才能播放一样，对象文件(*.o)是elf格式的，需要用objdump, readelf 工具来查看。

从elf格式的官方文档，可以了解到elf格式文件的结构如下图所示:

图2

下面将一个个部分来分析。

1. ELF文件头(Header)分析

readelf -h test.o 查看elf文件头部信息

主要字段的含义已在图中标识；
由Size of this headers可知，头部占用了64字节;
用 hexdump -n 64 test.o 查看头部64字节数据内容（16进制格式）;图中红框里的数据就是test.o文件的前64字节，也就是elf头部，对比上面两图，(图1)中的魔数7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 刚好与(图2)中的前16字节(小段编码)对应，后面每个字段的含义也是一一对应的;
头部信息结构可以参考/usr/include/elf.h 里ELf64_Ehdr, 32位的可以参考ELf32_Ehdr结构

typedef struct{  unsigned char e_ident[EI_NIDENT];     /* Magic number and other info */  Elf64_Half    e_type;                 /* Object file type */  Elf64_Half    e_machine;              /* Architecture */  Elf64_Word    e_version;              /* Object file version */  Elf64_Addr    e_entry;                /* Entry point virtual address */  Elf64_Off     e_phoff;                /* Program header table file offset */  Elf64_Off     e_shoff;                /* Section header table file offset */  Elf64_Word    e_flags;                /* Processor-specific flags */  Elf64_Half    e_ehsize;               /* ELF header size in bytes */  Elf64_Half    e_phentsize;            /* Program header table entry size */  Elf64_Half    e_phnum;                /* Program header table entry count */  Elf64_Half    e_shentsize;            /* Section header table entry size */  Elf64_Half    e_shnum;                /* Section header table entry count */  Elf64_Half    e_shstrndx;             /* Section header string table index */} Elf64_Ehdr;