C语言链接过程中的重定位

在C语言程序的编译链接过程中，重定位是一个重要环节，以下是关于它的介绍：

 

重定位的概念

 

在C语言编译时，编译器会把源程序转换为目标文件，其中的指令和数据都有相对地址。链接器将多个目标文件和库文件组合成可执行文件时，需调整这些地址，使程序能在内存中正确运行，这个调整地址的过程就是重定位。

 

重定位的原因

 

- 分离编译：大型C程序常由多个源文件组成，每个源文件独立编译成目标文件，此时无法确定全局变量、函数等在最终可执行文件中的绝对地址，需在链接时重定位来确定准确地址。

 

- 内存分配动态性：程序运行时，操作系统会在内存中为其分配空间，但编译时无法预知分配的具体位置，所以要通过重定位根据实际内存分配情况调整地址。

 

重定位的过程

 

- 重定位信息收集：目标文件包含重定位信息，如哪些符号需重定位及在目标文件中的偏移量等。链接器读取这些信息，确定需重定位的位置和符号。

 

- 符号解析：链接器处理目标文件时，会解析符号引用，找到符号定义，确定其在最终可执行文件中的地址，若符号在多个目标文件中有定义，链接器会按规则选择。

 

- 地址调整：链接器根据符号的最终地址，对目标文件中需重定位的位置进行地址调整，修改指令和数据中的地址值，使其指向正确内存位置。

 

重定位的类型

 

- 绝对重定位：将目标文件中的地址直接调整为绝对地址，适用于内存固定分配的简单系统，但缺乏灵活性。

 

- 相对重定位：基于某个基地址计算地址偏移量，程序加载到不同内存位置时，只需改变基地址，内部地址关系不变，提高了程序的可移植性和灵活性，是现代链接中常用的方式。