全局变量的位置 w/o -fPIC

Question

尽管存在一些关于 -fPIC 效果的帖子（例如参见 [=18=]），但其中大部分都不清楚。我写了一个非常简单的例子，但我仍然无法弄清楚 w/o -fPIC 关于全局变量的位置会发生什么。这是我的 C 文件：

$ cat main.c
#include <stdio.h>
int var1 = 94;
int var2 = 76;

int main(int argc, char **argv)
{
    int var1Loc = (int) &var1;
    int var2Loc = (int) &var2;
    printf("var1 address is: %d\n",var1Loc);
    printf("var2 address is: %d\n",var2Loc);
    printf("diff         is: %d\n",var2Loc-var1Loc);

    return var1+var2;
}

然后我用-fPIC和运行编译了两次：

$ gcc -Wno-pointer-to-int-cast -O0 -g -o main main.c
$ ./main
var1 address is: -2019672048
var2 address is: -2019672044
diff         is: 4
$ ./main
var1 address is: 1441697808
var2 address is: 1441697812
diff         is: 4

当我做完全相同的事情时没有 -fPIC 我得到类似的结果。我以为没有 -fPIC 地址在运行之间应该相同否？

Answer 1

首字母缩略词（或 initialism）：ASLR — 地址 Space 布局随机化。

ASLR 上的维基百科说：

ASLR randomly arranges the address space positions of key data areas of a process, including the base of the executable and the positions of the stack, heap and libraries.

这描述了您所看到的。您随后发现使用：

 echo 0 | sudo tee /proc/sys/kernel/randomize_va_space

关闭 ASLR 意味着地址在运行中是相同的，无论有无 -fPIC，从而确认 ASLR 是地址更改的原因。

请注意，您的地址打印可能应该使用 %p 格式和 void * 参数（尽管在对地址应用 (int) 转换时可能会截断数据转换 —但使用 %d 的格式是正确的）。类型修饰符t是针对ptrdiff_t，两个指针的区别

#include <stdio.h>

int var1 = 94;
int var2 = 76;

int main(void)
{
    void *var1Loc = &var1;
    void *var2Loc = &var2;
    printf("var1 address is: %p\n", var1Loc);
    printf("var2 address is: %p\n", var2Loc);
    printf("diff         is: %td\n", &var2 - &var1);

    return 0;
}

全局变量的位置 w/o -fPIC

Location of global variables w/o -fPIC

c

global-variables

fpic