C 連結器如何在連結過程中處理地址重定位？

C 連結在實務上如何運作？

C 中的連結涉及組合多個目標檔案（.o 檔案）以建立執行檔或共用程式庫。該過程涉及多個步驟，包括地址重定位和符號解析。

位址重定位

連結的一個關鍵功能是_位址重定位_。當編譯器將每個原始檔案編譯為目標檔案時，它會產生包含對其他原始檔案中定義的符號（函數、變數等）的參考的程式碼。但是，在所有目標檔案連結在一起之前，它並不知道這些符號的最終位址。

在連結過程中，連結器會讀取目標檔案中的重定位部分。這些部分包含有關需要在 .text 和 .data 部分中修改哪些位址以指向符號的正確位置的資訊。然後，連結器根據符號的最終位置調整這些位址。

範例

考慮以下範例來說明位址重定位：

; object file hello_world.o
.data
hello_world db "Hello world!", 10
.text
.global _start
_start:
    mov rax, 1 ; sys_write
    mov rdi, 1 ; stdout
    mov rsi, hello_world ; placeholder for string address
    mov rdx, 13 ; number of characters to write
    syscall

編譯此.o 檔案時，編譯器會插入一個佔位符值（例如0）取得「Hello world!」的位址細繩。連結器讀取此檔案中的.rela.text 部分：

Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
00000000000c  000200000001 R_X86_64_64       0000000000000000 .data + 0

此條目告訴連結器在偏移量0x0c 處（在mov rsi, hello_world 指令內），需要修改一個64 位元值指向.data 部分。

當連結器組合所有目標檔案時，它會調整偏移量處的值0x0c 指向最終可執行檔中字串的正確位址。

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