普通目标文件的符号解析与重定义处理策略

一、什么是普通目标文件

静态链接器ld可以将一组可重定位目标文件链接成一个可执行目标文件。

其中可重定位目标文件有三种，分别是目标文件（.o）、静态链接库（.a）和动态链接库（.so）。

本文所指的普通目标文件特殊“目标文件（.a）”

二、什么是符号

1.符号是指代码中的变量与函数。代码中的关键字不属于符号。

2.符号分为以下4种：

（1）可引出符号

由本模块定义，且能被本模块和其它模块引用的符号

非Static全局函数，非static全局变量都是可引出符号

（2）外部符号

由其它模块定义，但被本模块引用了的符号。

其它模块的可引出符号，如果被本模块使用了，就是本模块的外部符号

外部符号变量由extern修饰

（3）静态符号

由本模块定义，且只能被本模块引用的符号

带static的全局变量和全局函数都是静态符号

（4）局部符号

在函数内部定义的非static变量

3.举例

extern int buf[];
static int *bufp0 = &buf[0];
int *bufp1;
void swap()
{
    int temp;
    bufp1 = &buf[1];
    temp = *bufp0;
    *bufp0 = *bufp1;
    *bufp1 = temp;
}

运用上面的内容，对这段代码中的符号分类

符号名	符号类型
buf	外部符号
bufp0	静态符号
bufp1	可引出符号
swap	可引出符号
temp	局部符号

三、符号解析

符号解析是指，把符号的定义和引用联系起来。

不同的符号类型，解析的策略不同。为了方便理解，这里打乱次序，从最简单的说起。

4.局部符号

链接器对局部符号一点都不关心，因为局部符号是在栈里管理的。

3.静态符号

链接器对静态符号的处理比较简单，因为静态符号的定义和引用肯定是在同一个模块中的，只要保证模块中一个符号只有一个定义就好了。

2.外部符号

编译器发现模块中的符号没有定义时，就会把它放到一个符号表中，链接器从其它模块中找出这些符号的定义。

1.可引出符号

可引出符号的处理比较复杂，要从所有模块中搜索这个符号的定义，还要处理重定义的问题。

四、符号重定义的处理策略

外部符号和可引出符号的解析过程中，都有可能遇到符号重定义的问题。当链接器发现符号重定义时会怎么处理吗？它会报错吗？

答案是“不一定”。有些情况下，链接器发现重定义后会提示链接错误，让我们及时地发现问题。可有些情况，链接器会悄悄地选择其中一个定义而忽略其它定义，这样就产生了难以定义的BUG。

1.强弱符号规则

链接器使用强弱符号规则来决定怎么处理符号重定义的问题。

（1）至多有一个强符号存在，若出现多个强符号，链接器就会报错

（2）如果有一个强符号和多个弱符号，那么选择强符号

（3）如果有多个弱符号，会从弱符号中任意选择一个，不报错

由此可见，为了及时地发现重定义引入的问题，尽量把符号都定义成强符号。

2.什么是强符号，什么是弱符号

强符号	（1）函数 （2）已经初始化的全局变量
弱符号	未初始化的全局变量