Last Updated: 2023-06-19 03:06:51 Monday
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有要个细节需要注意：非可执行的ELF文件，比如.o文件，未初始化的全局变量有可能不会进入.bss段的size中。此时的未初始化的全局变量，属于一种典型的弱符号！
未初始化的全局变量，在object file的符号表中，可能属于弱符号，index为COMMON，即COMMON Block！这是什么意思？
据说这种Common机制来自早期的Fortran，早期的Fortran没有动态分配空间的机制，程序员必须事先申明它所需要的空间大小。Fortran把这种空间叫做COMMON BLOCK，当不同的目标文件需要的COMMON块空间大小不一致的时候，以最大的那块为准。
类似C语言的Union
现代链接器在处理弱符号的时候，采用的就是与COMMON BLOCK一样的机制，当多个文件出现相同名称的弱符号的时候，链接器以所占空间最大的那个符号为准！链接器只能看到符号的大小，看不到符号的类型，它只能这么干。
多个文件出现同一个全局变量的定义的时候，这基本上是一个错误！但是如果只是申明，并没有被初始化，则他们全部都是弱符号。链接时，对此名称符号的应用，以size最大的那个为准。据说出现这种情况的原因，是早期C程序员粗心大意，经常忘记在声明外部引用变量的时候，加上extern关键词，使得编译器会在多个目标文件中，产生同一个符号定义。为了解决这个问题，编译器和链接器干脆就把未初始化的变量都当做COMMON类型来处理。
GCC的-fno-common允许将未初始化的全局变量，不以COMMON BLOCK的方式来处理，或者使用如下定义：
int global_var __attribute__((nocommon));
只要未初始化的全局变量不是以COMMON BLOCK的形式存在，它就是一个强符号了，出现重复定义时，链接器会直接报错。
查看了一下gcc的manual page，发现在默认情况下，-fno-common已经开启了，要测试common block，反而需要-fcommon来打开这个古老的开关。下面做个测试：
准备两个c文件，test.c:
#include <stdio.h>
int a;
int b;
int main(){
printf("%d %d\n", a, b);
return 0;
}
t2.c：
long long a;
先分别编译，查看符号表：
$ gcc -c -fcommon test.c
$ gcc -c -fcommon t2.c
$ readelf -s test.o
Symbol table '.symtab' contains 8 entries:
Num: Value Size Type Bind Vis Ndx Name
0: 0000000000000000 0 NOTYPE LOCAL DEFAULT UND
1: 0000000000000000 0 FILE LOCAL DEFAULT ABS test.c
2: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 1 .text
3: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 5 .rodata
4: 0000000000000004 4 OBJECT GLOBAL DEFAULT COM a
5: 0000000000000004 4 OBJECT GLOBAL DEFAULT COM b
6: 0000000000000000 40 FUNC GLOBAL DEFAULT 1 main
7: 0000000000000000 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT UND printf
[xinlin@likecat test]$ readelf -s t2.o
Symbol table '.symtab' contains 3 entries:
Num: Value Size Type Bind Vis Ndx Name
0: 0000000000000000 0 NOTYPE LOCAL DEFAULT UND
1: 0000000000000000 0 FILE LOCAL DEFAULT ABS t2.c
2: 0000000000000008 8 OBJECT GLOBAL DEFAULT COM a
两个变量a，和变量b，在符号表中，都属于COM！（Ndx表示符号所在的section）
链接之后，就只有1个变量a了，而且size是8：
$ gcc test.o t2.o -o tt2
$ readelf -s tt2 | grep ' a'
64: 0000000000404030 8 OBJECT GLOBAL DEFAULT 25 a
这段测试代码，如果在-fcommon下强行通过编译，是存在隐患的。最终链接后，变量a是8bytes的long long类型，而printf使用的%d来打印a。
最后，
-fcommon
In C code, this option controls the placement of global variables defined without an initializer, known as tentative definitions in the C standard. Tentative definitions are distinct from declarations of a variable with the "extern" keyword, which do not allocate storage.
The default is -fno-common, which specifies that the compiler places uninitialized global variables in the BSS section of the object file. This inhibits the merging of tentative definitions by the linker so you get a multiple-definition error if the same variable is accidentally defined in more than one compilation unit.The -fcommon places uninitialized global variables in a common block. This allows the linker to resolve all tentative definitions of the same variable in different compilation units to the same object, or to a non-tentative definition. This behavior is inconsistent with C++, and on many targets implies a speed and code size penalty on global variable references. It is mainly useful to enable legacy code to link without errors.
本文链接：https://cs.pynote.net/sf/c/cdm/202111231/
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