參考：《程序員的自我修養》第3章
真正了不起的程序員對自己的程序的每一個字節都瞭如指掌。
學習筆記，我就是個搬運工。
ELF：Executable Linkable Format。
PE-COFF：Portable Executable Common File Format。
查看目標文件內部結構的工具：
objdump -h file.o // 將elf文件各個段的基本信息打印出來
objdump -x file.o // 將elf文件各個段的基本信息打印出來，更詳細
objdump -s file.o // 將段的內容以16進制打印出來
objdump -d file.o // 反彙編
readelf -h file.o // 查看elf文件頭信息
readelf -S file.o // 查看elf文件段表結構
nm file.o // 查看elf文件的符號表
查看elf文件代碼段、數據段、BSS長度：
size file.o
1. 什麼是目標文件
源代碼編譯後但未進行鏈接的中間文件，Linux下的.o，Windows下的.obj。
目標文件與可執行文件採用相同的文件格式，主流是Linux爲ELF，Windows爲PE-COFF。
2. 可執行文件格式![在這裏插入圖片描述]()
3. ELF文件結構
ELF文件結構大致可分爲ELF文件頭、段表、字符串表、符號表等。
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ELF頭
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ELF魔數： ELF頭中的Magic，是ELF魔數，16個字節，對應class到ABI version的內容，用於標識ELF文件的平臺屬性，如ELF字長，字節序，ELF版本等。
0x7f 45 4c 46：對應的ASCII碼爲 DEL控制符，E，L，F。
文件類型：系統通過文件類型常量來判斷ELF的真正文件類型，而非後綴名。REL（1）—可重定位文件，EXEC（2）—可執行文件，DYN（3）—共享目標文件。
機器類型：表示該ELF文件的平臺屬性，即可以在什麼平臺下運行。 -
段表：描述了ELF文件各個段的信息，如段名、段的長度、在文件中的偏移、讀寫權限等。主要確定段屬性的是段的類型和段的標誌位。
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段類型
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段標誌位 ：表示該段在進程虛擬地址空間中的屬性，可讀可寫可執行，分配空間等。 -
重定位表：鏈接器在處理目標文件時，需對目標文件中的某些部位進行重定位，即代碼段和數據段那些絕對地址的引用的位置。重定位表裏記錄着這些重定位信息。
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字符串表：由於字符串長度不固定，所以用固定結構來表示比較困難，所以把字符串集中起來存放到一個表，用字符串在表中的偏移來引用字符串。
.strtab ：字符串表，保存普通的字符串。
.shstrtab ：段表字符串表，保存段表中用到的字符串，如段名。
4. 鏈接
目標文件相互拼合實質是目標文件之間對地址的引用，即對函數和變量地址的引用。
- 符號：函數和變量。
- 符號名：函數名和變量名。
- 符號表：每一個目標文件都有一個對應的符號表，記錄了目標文件中用到的所有符號。
- 符號值：對於函數和變量而言，就是它們的地址。
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ELF符號表結構
- Num：表示符號表數組的下標。
- Value：符號值。
- Size：符號大小。
- Type：符號類型。NOTYPE，未知類型；OBJECT，數據對象；FUNC，函數或其它可執行代碼；SECTION，段；FILE，文件。
- Bind：符號綁定信息。LOCAL，局部符號，對目標文件外的符號不可見；GLOBAL：全局符號，外部可見；WEAK：弱引用。
- Ndx：表示該符號所屬的段。
- Name：符號名稱。
函數簽名：用於識別不同的函數，包含了函數名、參數類型、所在類、名稱空間及其它。
弱符號和強符號：弱符號和強符號是針對定義來說，而非引用。
- 編譯器默認函數和已初始化的全局變量爲強符號，未初始化的全局變量爲弱符號。
- 可用__attributte__((weak))來定義任何一個強符號爲弱符號。
- 鏈接器處理多次定義的全局符號：
❤❤ 不允許強符號被多次定義，即不同的目標文件不能有相同的強符號；如果有，就報錯。
❤❤ 如果一個符號在某個目標文件中是強符號，其它是弱符號，那麼選擇強符號。
❤❤ 如果一個符號在所有目標文件中都是弱符號，選佔用空間最大的那個。
弱引用和強引用：強引用，鏈接器發現某個符號未定義就會報未定義的錯誤。弱引用，鏈接器發現某個符號未定義不報錯，默認其爲0或者一個特定的值。
- 可用__attributte__((weakref))來申明對一個外部函數的引用爲弱引用。