全局变量和 .data 部分

Question

根据定义存储在节中的变量是否是.data具有程序作用域的全局变量？换句话说，这两个词是否同义词，一个词暗示另一个词，或者，例如，是否可能有一个global未存储在该.data部分中的变量，或者一个不是全局的标签/变量？

举一个基本的例子：

// this is compiled as in the .data section with a .globl directive
char global_int = 11;

int main(int argc, char * argv[])
{

}

会编译成类似的东西：

global_int:
        .byte   11
main:
    ...

但我正在查看这两个术语——全局和“在 .data 部分”是否是同一件事，或者是否有反例。

Answer 1

有两个不同的概念：变量进入哪个“部分”及其“可见性”

为了进行比较，我添加了一个.bss部分变量：

char global_int = 11;
char nondata_int;

int
main(int argc, char *argv[])
{
}

编译产生cc -S：

    .file   "fix1.c"
    .text
    .globl  global_int
    .data
    .type   global_int, @object
    .size   global_int, 1
global_int:
    .byte   11
    .comm   nondata_int,1,1
    .text
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    movl    %edi, -4(%rbp)
    movq    %rsi, -16(%rbp)
    movl    $0, %eax
    popq    %rbp
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (GNU) 8.3.1 20190223 (Red Hat 8.3.1-2)"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

请注意.data将变量放在global_int数据部分中。并且，.comm放入nondata_int该.bss部分

另外，请注意.globl使变量具有全局可见性（即可以被其他.o文件看到）。

松散地说，.data和/或是变量放入的部分.bss。并且，全局 [ ] 是可见性。如果你这样做：.globl

static int foobar = 63;

然后，foobar将进入该.data部分，但是本地的。在nm下面的输出中，D它不是 ，而是d指示本地/静态可见性。其他.o文件将无法看到此[或链接到它]。

nm该程序的一个.o结果是：

0000000000000000 D global_int
0000000000000000 T main
0000000000000001 C nondata_int

并且，nm -g最终的可执行文件会生成：

000000000040401d B __bss_start
0000000000404018 D __data_start
0000000000404018 W data_start
0000000000401050 T _dl_relocate_static_pie
0000000000402008 R __dso_handle
000000000040401d D _edata
0000000000404020 B _end
0000000000401198 T _fini
000000000040401c D global_int
                 w __gmon_start__
0000000000401000 T _init
0000000000402000 R _IO_stdin_used
0000000000401190 T __libc_csu_fini
0000000000401120 T __libc_csu_init
                 U __libc_start_main@@GLIBC_2.2.5
0000000000401106 T main
000000000040401e B nondata_int
0000000000401020 T _start
0000000000404020 D __TMC_END__

更新：

感谢您的回答。关于And，.comm放入节nondata_int中.bss。您能解释一下吗？我没有看到任何对 .bss 的引用，那么这两者有什么关系呢？

当然。当你这样做时，可能有一个更严格但宽松的解释：

int nondata_int;

您正在定义一个“common”节变量[历史起源来自Fortran的common]。

当链接[创建最终的可执行文件]时，如果没有其他.o[或.a]为其声明了值，它将.bss作为B节中。

但是，如果另一个 .o 已经定义了它（例如define_it.c）：

int nondata_int = 43;

在那里，define_it.o将其.data作为D符号

然后，当您链接两者时：

gcc -o executable fix1.o define_it.o

然后，在 中executable，它将.data作为D部分。

因此，.o文件具有/使用.comm[汇编器指令]并且C公共部分。

可执行文件只有.data, 和.bss. 因此，给定文件，如果公共符号从未被初始化并且如果有的话.o，则该公共符号将进入[被提升为].bss.data .o。

宽松地说，.comm/C 是一个建议，.data并且.bss一个“承诺”

这是一种美好的感觉。从技术上讲，在 中fix1.c，如果我们事先知道我们将与 链接define_it.o，我们[可能]会想要这样做：

extern char nondata_int;

然后，在 中fix1.o， 会被标记为“未定义”符号（即nm会显示U）。

但是，那么，如果fix1.o不是到任何定义该符号的东西，链接器就会抱怨未定义的符号。

通用符号允许我们拥有多个 .o文件，每个文件的作用如下：

int nondata_int;

它们都产生C符号。链接器将所有内容组合起来生成一个。

所以，又常见了C符号又是：

我想要一个名为 X 的全局变量，并且希望它与任何其他文件中找到的 X 相同.o，但不要抱怨符号被多重定义。如果这些文件中的一个[并且只有一个]给它一个初始化的.o值，我希望从该值中受益。

历史上...

IIRC [我对此可能是错的]，common 被添加到 [链接器] 以支持 FortranCOMMON声明/变量。

也就是说，所有的fortran.o文件都只是将一个符号声明为通用的[其全局概念]，但 fortran 链接器应该将它们组合起来。

经典/旧的 fortran 只能将变量指定为COMMON（即在 C 中，相当于int val;），但 fortran没有全局初始值设定项（即它没有extern int val;或int val = 1;）

这个公共对 C 很有用，所以在某个时候它被添加了。

在过去的美好时光（tm），通用链接器类型不存在extern，除了一个文件和一个[且只有一个]声明它的文件外，所有链接器类型都必须有一个显式链接器类型.o。声明.o它可以使用值（例如）int val = 1;或不使用值（例如）来定义它int val;，但所有其他.o文件必须使用extern int val;