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之前的文章已经讲解了如何在 clion 里面调试 ld 链接器，本文不打算讲 链接器的源码逻辑，因为我也没看，我也不会，本文主要讲 链接器 主要做了什么事情。
第一件事，修正地址。我们知道 gcc 把 main.c 编译成 main.o 的时候，是没有引用其他文件，命令如下：
gcc -c -o main.o main.c我们还知道 ，main.c 里面是调用了 sum 函数的，翻译成 call 指令，肯定需要一个参数，这个参数决定指令跳到哪里。我们用 objdump 打印一下 main.o 的内容。如下：
可以看到 call 指令的参数全是 0，这个严格来说，不是参数，而是操作数，一些汇编书籍讲的操作数，但是在本文里我叫做参数，方便理解。
这里 gcc 编译的时候，他找不到 sum 函数的定义的位置，就会 用 0 填充，先占个位置，后面让链接器来把这个地址修正。只要 main.c 里面声明了 sum 函数，编译的时候就不会报错，这里如果我把 sum 的声明去掉，如下，编译就会报错。
上图没有报错，只是报了个 warning，算了，不管他，只是演示一下。、
回来主题，链接器会对这些 00 00 00 00 的地址进行修正，我们 用 objdump -d main 来看看修正之后的效果，如下图：
从上图可以看到，链接器生成的 main 进行了地址修正，变成了 08 ，当前指令 偏移 8 字节 正好就是 sum 函数的入口。
下面讲一下 ld 链接器是根据什么规则来修正地址，以及我们经常遇到的 undefined reference to xxx 是什么意思。
上文说到，call 之前的参数是 00 00 00 00 ，4个字节的 00，肯定有个地方，或者表，标明了 sum 这个符号，对应着这4个字节的位置。这个信息 肯定在 main.o 里面，因为只有这样，链接器才能找到这个位置进行替换。
用 xelfviewer.exe 打开 main.o 进行分析。为了方便读者对着，main.o 下载地址 百度网盘 ，提取码：q2sy 。
从上图可以看到，.data 这个段有 12个字节，就是 array 数组的内容，不过这个不是本文重点，继续看下图：
上图中我圈出来 3 个符号，array，main，sum，前面两个符号，都能根据 st_shndx，st_value，st_size 找到在 main.o 文件的偏移位。唯独这个 sum 符号，全都是 0 。
修改地址，需要用到一个 重定位段，如下：
这个段名称 是 .rela.text ，全称，Relocation text，重定位表，作用于前面的 .text 段，.text 段哪些符号要重定位，都会放到 .rela.text 段。从 sh_info 字段也能看出，这个段是作用于 .text 段的， sh_info 是要作用到的段的下标。.rela.text 段的 sh_info 是 1，表明作用于下标为 1的段。.text 段的下标就是 1。
重定位表 里面有很多个 元素，结构体是 Elf64_Rel，/usr/include/elf.h。
typedef struct
{
Elf64_Addr r_offset; /* Address */
Elf64_Xword r_info; /* Relocation type and symbol index */
Elf64_Sxword r_addend; /* Addend */
} Elf64_Rela;这个结构体是 24 个字节。如下图：
从上图可以看到，一共两个元素，也就是 48字节，跟 段表里面的 sh_size 字段的值吻合， sh_size 是 0x30 。提醒一下 Elf64_Rela 结构体只有 3个字段，上图中的 Sym 跟 Type 字段是 xelfviewer.exe 自动算出来，方便你查看的。
这两行数据，实际上是 array 跟 sum 符号的重定位信息。array 先不管他，本文重点讲解 sum 符号的重定位。
先讲解 r_info 字段，因为这个字段特别重要，后面的 Sym 跟 Type 字段就是从 r_info 拆出来的，前32位是 Sym ，后32位是 Type。Sym 是 symbol 符号的缩写。所以 sym 字段可以关联到符号，这个字段其实就是符号表的下标，我们看一下 第 8 个符号是什么，如下图：
第 8个 符号就是 array。再来看看第二行的 sym 是 0xb （第11个符号），也就是 sum 符号，所以重定位表 第二行的数据才是 sum 符号的。
现在来看 r_offset 字段的含义，看名字就知道是偏移位，那是谁的偏移位，是 .text 字段的偏移位， .text 字段入口 加上 r_offset 就是要修正的内容的位置，我们知道 .text 的 sh_offset 是 0x40，现在加上 0x15，也就是 0x55，用 notepad++ 看 0x50 的位置内容，如下图：
注意看上图的 e8 , e8 就是call 指令的机器码，这个位置，正好就是 sum 函数的位置，4个 00。
这样，重定位表 就确定了要修改 符号要修改的地址。链接器后面确定了 sum 函数的位置，就能利用重定位表修改 相应的地方。
链接器的分析暂时就到此为止了，我暂时不打算花太多时间研究 ld 的各个参数命令以及源码实现，这里推荐一些相关书籍，有兴趣的同学可以自行阅读。
1，《Linker and Loader》
2，《程序员的自我修养》第3,4章。
3，《深入理解计算机系统》第7章。
可以结合之前的 clion 源码调试 来理解 链接器的逻辑实现。
由于笔者的水平有限， 加之编写的同时还要参与开发工作，文中难免会出现一些错误或者不准确的地方，恳请读者批评指正。如果读者有任何宝贵意见，可以加我微信 Loken1，QQ：2338195090。