.bss vs COMMON：啥去哪儿了？

Posted 2023-03-10

【中文标题】.bss vs COMMON：啥去哪儿了？

【英文标题】：.bss vs COMMON: what goes where?.bss vs COMMON：什么去哪儿了？

【发布时间】：2013-05-26 00:02:39

【问题描述】：

从我的书中：

.bss:

未初始化的全局 C 变量

常见：

尚未分配的未初始化数据对象

我不得不说，我看不出明显的区别。我什至不太明白什么是未初始化、未分配的数据对象……似乎什么都没有。我使用 GNU 的 readelf 工具尝试查看一些简单的 C 代码，但找不到单个 COMMON 符号。我读过诸如 FORTRAN 的 COMMON 类型是 COMMON 符号的示例之类的东西 - 但我不知道 FORTRAN

谁能帮我区分这两者？如果可能的话，希望有一个 C 示例？非常感谢。

编辑：来自this的帖子，这里的变量c：

int c;
int main()  ...

应该是常见的。但是使用 objdump -t 对我来说表明 c 在 .bss 中...

困惑

【问题讨论】：

计算机系统，第 2 版。作者：布莱恩特，奥哈拉隆

【参考方案1】：

// file a.c
// file-scope

int a = 0;  // goes into BSS

a.c 编译成目标文件a.o 后，a 符号进入 BSS 部分。

// file b.c
// file-scope

int b;  // goes into COMMON section

在将b.c 编译成目标文件b.o 后，b 符号进入 COMMON 部分。

a.o 和 b.o 链接后，a 和 b 符号都进入 BSS 部分。通用符号只存在于目标文件中，不存在于可执行文件中。 Unix 中 COMMON 符号的思想是允许在特定条件下在单个公共符号下对同一个变量（在不同编译单元中）进行多个外部定义。

【讨论】：

啊，这很有意义！将其标记为正确，因为它比 Art 的答案更紧凑

int a = 0; 不一定要进入 .bss。这实际上是对 gcc 的最新更改。将某些东西初始化为 0 用于将符号强制转换为旧 gcc 版本的数据，并且通常在您需要编辑二进制文件同时保持初始化变量为 0 时使用。最常 (ab) 由内核使用。另请注意，公共不一定必须进入 bss，有可能将一堆公共解析为数据部分中的符号。

这是特定于 Unix 还是 .elf 格式？我习惯 .elf 但不习惯 Unix，而且我以前从未听说过“COMMON”。

@Lundin 我认为它最初来自 Unix，后来以 ELF 格式重用。

这也是 C++ 不同的地方之一。至少 gcc 的行为就像为 C++ 代码指定了 -fno-common 一样。

【参考方案2】：

Common 仅出现在链接阶段之前。 Commons 是后来进入 bss 或数据的内容，但由链接器决定它的去向。这允许您在不同的编译单元中定义相同的变量。据我所知，这主要是为了允许一些包含int foo; 而不是extern int foo; 的古老头文件。

它是这样工作的：

$ cat > a.c
int foo;
$ cat > b.c
int foo;
$ cat > main.c
extern int foo;
int main(int argc, char **argv)  return foo; 
$ cc -c a.c && cc -c b.c && cc -c main.c && cc -o x a.o b.o main.o
$ objdump -t a.o | grep foo
0000000000000004       O *COM*  0000000000000004 foo
$ objdump -t b.o | grep foo
0000000000000004       O *COM*  0000000000000004 foo
$ objdump -t x | grep foo
0000000000600828 g     O .bss   0000000000000004              foo
$

请注意，这仅在不同编译单元中的最多一个变量被初始化时才有效。

$ echo "int foo = 0;" > a.c
$ cc -c a.c && cc -c b.c && cc -c main.c && cc -o x a.o b.o main.o
$ echo "int foo = 0;" > b.c
$ cc -c a.c && cc -c b.c && cc -c main.c && cc -o x a.o b.o main.o
b.o:(.bss+0x0): multiple definition of `foo'
a.o:(.bss+0x0): first defined here
collect2: ld returned 1 exit status
$

这是可怕的东西，与古老的系统兼容，你永远不应该依赖它。正确地做事——在所有编译单元中只定义一个全局变量，通过头文件在其他任何地方声明它。

【讨论】：

我使用readelf -S a.o时没有这个COMMON部分，为什么？ （与int a; 在交流）

@elinx Commons 不是一个部分，而是在链接阶段放置在正确部分的特殊标记符号。 readelf -S 转储部分。当您使用readelf -s 转储符号时，Commons 将显示。

【参考方案3】：

如果您允许common 在链接不同的单元时可以声明相同的变量，链接器会将它们定位在相同的位置。类型甚至不需要相同，所以它是某种链接时间联合。这是 Fortran 的 COMMON 功能。如果您不允许common 链接C 那么，这种情况将导致链接时间错误。这种common 链接仅适用于未初始化的全局变量，否则不清楚应该进行哪个初始化。

转到bss 的全局变量只是 C 定义为初始化为 0 的未初始化全局变量。大多数对象格式支持仅给出大小的部分，加载器将用零填充整个部分。

P.S：如果您使用 gcc，您可以使用 -fno-common 选项将 common 符号强制添加到 bss 部分，正如 Art 认为的那样，这是一种很好的可取做法。

【参考方案4】：

静态变量最终位于 .bss 部分。未初始化的全局变量（非静态）位于 .common 部分。

static a;  //bss
int c;   //.common
main()

【讨论】：

COMMON 不是一个部分。