Question

链接可以在编译时由静态编译器来完成，也可以在加载时和运行时由动态链接器来完成。链接器处理称为目标文件的二进制文件，它有 3 种不同的形式：可重定位的、可执行的和共享的。可重定位的目标文件由静态链接器合并成一个可执行的目标文件，它可以加载到内存中并执行。共享目标文件（共享库）是在运行时由动态链接器链接和加载的，或者隐含地在调用程序被加载和开始执行时，或者根据需要在程序调用 dlopen 库的函数时。

链接器的两个主要任务是符号解析和重定位，符号解析将目标文件中的每个全局符号都绑定到亠个唯一的定义，而重定位确定每个符号的最终内存地址，并修改对那些目标的引用。

静态链接器是由像 GCC 这样的编译驱动程序调用的。它们将多个可重定位目标文件合并成一个单独的可执行目标文件。多个目标文件可以定义相同的符号，而链接器用来悄悄地解析这些多重定义的规则可能在用户程序中引入微妙的错误。

多个目标文件可以被连接到一个单独的静态库中。链接器用库来解析其他目标模块中的符号引用。许多链接器通过从左到右的顺序扫描来解析符号引用，这是另一个引起令人迷惑的链接时错误的来源。

加载器将可执行文件的内容映射到内存，并运行这个程序。链接器还可能生成部分链接的可执行目标文件，这样的文件中有对定义在共享库中的例程和数据的未解析的引用。在加载时，加载器将部分链接的可执行文件映射到内存，然后调用动态链接器，它通过加载共享库和重定位程序中的引用来完成链接任务。

被编译为位置无关代码的共享库可以加载到任何地方，也可以在运行时被多个进程共享。为了加载、链接和访问共享库的函数和数据，应用程序也可以在运行时使用动态链接器。

参考文献说明

在计算机系统文献中并没有很好地记录链接。因为链接是处在编译器、计算机体系结构和操作系统的交叉点上，它要求理解代码生成、机器语言编程、程序实例化和虚拟内存。它没有恰好落在某个通常的计算机系统领域中，因此这些领域的经典文献并没有很好地描述它。然而，Levine 的专著提供了有关这个主题的很好的一般性参考资料【69】。【54】描述了 ELF 和 DWARF（对 .debug 和 .line 节内容的规范）的原始 IA32 规范。【36】描述了对 ELF 文件格式的 x86-64 扩展。x86-64 应用二进制接口（ABI）描述了编译、链接和运行 X86-64 程序的惯例，其中包括重定位和位置无关代码的规则【77】。