gcc - 为什么动态库源代码应该使用与位置无关的代码编译？

Question

我对与位置无关的代码及其在动态库中的使用感到非常困惑。

我发现了这个关于 GCC 的 -fPIC 选项的好例子：GCC -fPIC 选项 ，我弄清楚了它是如何工作的。

但是，我很难理解为什么动态库需要独立于特定地址的代码。加载动态库时，为什么我们不能只保存其绝对地址（例如库中函数的地址）并使用它们？为什么在这种情况下必须使用相对地址？

用“gcc main.c”编译的简单程序int main() { return 0; }总是依赖于位置？

Answer 1

-fPIC绝不是共享库问题的唯一解决方案。在 ELF Linux 之前使用a.out 可执行格式。在a.out所有共享库中，都在全局地址空间中使用了唯一地址，因此它们总是被所有进程加载到相同的固定地址。事实证明，这非常难以管理：所有发行版包必须在彼此之间达成一致，为哪个库保留哪个地址范围，并且随着库随着时间的推移不断修改该协议。

-fPIC让我们摆脱了这个混乱。

根据您的建议，所有进程的地址范围的全局动态保留，一旦某个进程在某个内存区域映射了一个库，即使它从未实际加载该库，其他进程也无法重用该区域。对于具有 4G 地址空间的 32 位系统（甚至 2G 是为内核保留的上层 2G），这可能会很快耗尽 VM。另一个问题来自这样一个事实，即主可执行文件的大小因进程而异，因此没有可以安全加载库的全局起始地址。