C++学习（三九二）-fPIC, -fpic, -fpie, -fPIE

Posted 2021-10-30 hankern

-fPIC与-fpic都是在编译时加入的选项，用于生成位置无关的代码(Position-Independent-Code)，可以使得动态库可以被多个程序共享。这两个选项都是可以使代码在加载到内存时使用相对地址，所有对固定地址的访问都通过全局偏移表(global offset table，GOT)来实现。-fPIC和-fpic最大的区别在于是否对GOT的大小有限制。-fPIC对GOT表大小无限制，所以如果在不确定的情况下，使用-fPIC是更好的选择。如果链接的可执行文件的GOT大小超过计算机特定的最大大小，则会从链接器收到错误消息，指示-fpic不起作用;在这种情况下，请使用-fPIC重新编译。GOT大小根据操作系统的不同而大小不一样，SPARC上为8k，在AArch64上为28k，在m68k和RS / 6000上为32k。x86没有此限制。

如果不加-fPIC,则加载.so文件的代码段时,代码段引用的数据对象需要重定位, 重定位会修改代码段的内容,这就造成每个使用这个.so文件代码段的进程在内核里都会生成这个.so文件代码段的copy，每个copy都不一样,取决于 这个.so文件代码段和数据段内存映射的位置.

不加-fPIC编译出来的so文件,是要再加载时根据加载到的位置再次重定位的.(因为它里面的代码并不是位置无关代码)
如果被多个应用程序共同使用,那么它们必须每个程序维护一份so的代码副本了.(因为so被每个程序加载的位置都不同,显然这些重定位后的代码也不同,当然不能共享)。

因此,不用fPIC编译so并不总是不好.
如果你满足以下4个需求/条件:

    该库可能需要经常更新
    该库需要非常高的效率(尤其是有很多全局量的使用时)
    该库并不很大.
    该库基本不需要被多个应用程序共享

-fPIE与-fpie是等价的。这个选项与-fPIC/-fpic大致相同，不同点在于：-fPIC用于生成动态库，-fPIE用与生成可执行文件。再说得直白一点：-fPIE用来生成位置无关的可执行代码。