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gcc选项-g与-rdynamic的异同

2013年1月13日 发表评论 阅读评论 1,376 次浏览

gcc的-g，应该没有人不知道它是一个调试选项，因此在一般需要进行程序调试的场景下，我们都会加上该选项，并且根据调试工具的不同，还能直接选择更有针对性的说明，比如-ggdb。-g是一个编译选项，即在源代码编译的过程中起作用，让gcc把更多调试信息（也就包括符号信息）收集起来并将存放到最终的可执行文件内。
相比-g选项，-rdynamic却是一个连接选项，它将指示连接器把所有符号（而不仅仅只是程序已使用到的外部符号，但不包括静态符号，比如被static修饰的函数）都添加到动态符号表（即.dynsym表）里，以便那些通过dlopen()或backtrace()（这一系列函数使用.dynsym表内符号）这样的函数使用。

看示例：

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[root@www c]# cat t.c
#include <stdio.h>
void bar() {}
void baz() {}
void foo() {}
int main() { foo(); printf("test"); return 0; }

对于上面的示例代码，普通和加-g编译：

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[root@www c]# uname -a
Linux www.t1.com 2.6.38.8 #2 SMP Wed Nov 2 07:52:53 CST 2011 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
[root@www c]# gcc -O0 -o t t.c
[root@www c]# gcc -O0 -g -o t.g t.c
[root@www c]# readelf -a t > t.elf
[root@www c]# readelf -a t.g > t.g.elf
[root@www c]# ls -lh *.elf t t.g
-rwxr-xr-x. 1 root root 6.6K Jul 24 06:50 t
-rw-r--r--. 1 root root  15K Jul 24 06:51 t.elf
-rwxr-xr-x. 1 root root 7.9K Jul 24 06:50 t.g
-rw-r--r--. 1 root root  16K Jul 24 06:51 t.g.elf

加-g编译后，因为包含了debug信息，因此生成的可执行文件偏大（程序本身非常小，所以增加的调试信息不多）。
看-g编译的符号表：

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[root@www c]# readelf -s t
 
Symbol table '.dynsym' contains 4 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND
     1: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND printf@GLIBC_2.2.5 (2)
     2: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND __gmon_start__
     3: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __libc_start_main@GLIBC_2.2.5 (2)
 
Symbol table '.symtab' contains 67 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
...
    48: 00000000004003e0     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 _start
    49: 00000000004004c4     6 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 bar
...
    53: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND putchar@@GLIBC_2.2.5
    54: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __libc_start_main@@GLIBC_
    55: 00000000004005e8     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   15 _IO_stdin_used
    56: 00000000004004d0     6 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 foo
...
    64: 00000000004004d6    31 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 main
    65: 0000000000400390     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   11 _init
    66: 00000000004004ca     6 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 baz

注意.dynsym表，只有该程序用到的几个外部动态符号存在。
加-rdynamic选项编译，readelf查看：

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[root@www c]# gcc -O0 -rdynamic -o t.rd t.c
[root@www c]# readelf -s t.rd
 
Symbol table '.dynsym' contains 20 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND
     1: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND printf@GLIBC_2.2.5 (2)
     2: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND __gmon_start__
     3: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND _Jv_RegisterClasses
     4: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __libc_start_main@GLIBC_2.2.5 (2)
     5: 0000000000400724     6 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 bar
     6: 0000000000400730     6 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 foo
     7: 0000000000600b68     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT   24 __data_start
     8: 0000000000600b80     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS _end
     9: 0000000000600b6c     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS _edata
    10: 0000000000600b68     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT   24 data_start
    11: 0000000000400640     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 _start
    12: 0000000000400848     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   15 _IO_stdin_used
    13: 0000000000400770   137 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 __libc_csu_init
    14: 0000000000600b6c     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS __bss_start
    15: 0000000000400736    39 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 main
    16: 00000000004005f0     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   11 _init
    17: 0000000000400760     2 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 __libc_csu_fini
    18: 0000000000400838     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   14 _fini
    19: 000000000040072a     6 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 baz
 
Symbol table '.symtab' contains 67 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
...
    50: 0000000000400640     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 _start
    51: 0000000000400724     6 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 bar
...
    55: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND putchar@@GLIBC_2.2.5
    56: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __libc_start_main@@GLIBC_
    57: 0000000000400848     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   15 _IO_stdin_used
    58: 0000000000400730     6 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 foo
...
    64: 0000000000400736    31 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 main
    65: 00000000004005f0     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   11 _init
    66: 000000000040072a     6 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 baz
[root@www c]#

可以看到添加-rdynamic选项后，.dynsym表就包含了所有的符号，不仅是已使用到的外部动态符号，还包括本程序内定义的符号，比如bar、foo、baz等。
.dynsym表里的数据并不能被strip掉：

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[root@www c]# strip t.rd
[root@www c]# readelf -s t.rd
 
Symbol table '.dynsym' contains 20 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND
     1: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND printf@GLIBC_2.2.5 (2)
     2: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND __gmon_start__
     3: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND _Jv_RegisterClasses
     4: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __libc_start_main@GLIBC_2.2.5 (2)
     5: 0000000000400724     6 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 bar
     6: 0000000000400730     6 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 foo
     7: 0000000000600b68     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT   24 __data_start
     8: 0000000000600b80     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS _end
     9: 0000000000600b6c     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS _edata
    10: 0000000000600b68     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT   24 data_start
    11: 0000000000400640     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 _start
    12: 0000000000400848     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   15 _IO_stdin_used
    13: 0000000000400770   137 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 __libc_csu_init
    14: 0000000000600b6c     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS __bss_start
    15: 0000000000400736    39 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 main
    16: 00000000004005f0     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   11 _init
    17: 0000000000400760     2 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 __libc_csu_fini
    18: 0000000000400838     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   14 _fini
    19: 000000000040072a     6 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 baz

简单总结一下-g选项与-rdynamic选项的差别：
1，-g选项新添加的是调试信息（一系列.debug_xxx段），被相关调试工具，比如gdb使用，可以被strip掉。

2，-rdynamic选项新添加的是动态连接符号信息，用于动态连接功能，比如dlopen()系列函数、backtrace()系列函数使用，不能被strip掉，即强制strip将导致程序无法执行：

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[root@www c]# ./t.rd
test[root@www c]# strip -R .dynsym t.rd
[root@www c]# ./t.rd
./t.rd: relocation error: ./t.rd: symbol , version GLIBC_2.2.5 not defined in file libc.so.6 with link time reference
[root@www c]#

3，.symtab表在程序加载时会被加载器丢弃，gdb等调试工具由于可以直接访问到磁盘上的二进制程序文件：

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[root@www c]# gdb t.g -q
Reading symbols from /home/work/dladdr/c/t.g...done.
(gdb)

因此可以使用所有的调试信息，这包括.symtab表；而backtrace()系列函数作为程序执行的逻辑功能，无法去读取磁盘上的二进制程序文件，因此只能使用.dynsym表。
其它几个工具可以动态指定查看，比如nm、objdump：

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[root@www c]# nm t.rd
nm: t.rd: no symbols
[root@www c]# nm -D t.rd
0000000000400848 R _IO_stdin_used
                 w _Jv_RegisterClasses
0000000000600b6c A __bss_start
0000000000600b68 D __data_start
                 w __gmon_start__
0000000000400760 T __libc_csu_fini
0000000000400770 T __libc_csu_init
                 U __libc_start_main
0000000000600b6c A _edata
0000000000600b80 A _end
0000000000400838 T _fini
00000000004005f0 T _init
0000000000400640 T _start
0000000000400724 T bar
000000000040072a T baz
0000000000600b68 W data_start
0000000000400730 T foo
0000000000400736 T main
                 U printf
[root@www c]#
[root@www c]# objdump -T t.rd
 
t.rd:     file format elf64-x86-64
 
DYNAMIC SYMBOL TABLE:
0000000000000000      DF *UND*  0000000000000000  GLIBC_2.2.5 printf
0000000000000000  w   D  *UND*  0000000000000000              __gmon_start__
0000000000000000  w   D  *UND*  0000000000000000              _Jv_RegisterClasses
0000000000000000      DF *UND*  0000000000000000  GLIBC_2.2.5 __libc_start_main
0000000000400724 g    DF .text  0000000000000006  Base        bar
0000000000400730 g    DF .text  0000000000000006  Base        foo
0000000000600b68 g    D  .data  0000000000000000  Base        __data_start
0000000000600b80 g    D  *ABS*  0000000000000000  Base        _end
0000000000600b6c g    D  *ABS*  0000000000000000  Base        _edata
0000000000600b68  w   D  .data  0000000000000000  Base        data_start
0000000000400640 g    DF .text  0000000000000000  Base        _start
0000000000400848 g    DO .rodata        0000000000000004  Base        _IO_stdin_used
0000000000400770 g    DF .text  0000000000000089  Base        __libc_csu_init
0000000000600b6c g    D  *ABS*  0000000000000000  Base        __bss_start
0000000000400736 g    DF .text  0000000000000027  Base        main
00000000004005f0 g    DF .init  0000000000000000  Base        _init
0000000000400760 g    DF .text  0000000000000002  Base        __libc_csu_fini
0000000000400838 g    DF .fini  0000000000000000  Base        _fini
000000000040072a g    DF .text  0000000000000006  Base        baz

4，-rdynamic选项不产生任何调试信息，因此在一般情况下，新增的附加信息比-g选项要少得多。除非是完全的静态连接，否则即便是没有加-rdynamic选项，程序使用到的外部动态符号，比如前面示例里的printf，也会被自动加入到.dynsym表。

完全参考：
http://stackoverflow.com/questions/8623884/gcc-debug-symbols-g-flag-vs-linkers-rdynamic-option

转载请保留地址：http://lenky.info/archives/2013/01/13/2190 或 http://lenky.info/?p=2190

备注：如无特殊说明，文章内容均出自Lenky个人的真实理解而并非存心妄自揣测来故意愚人耳目。由于个人水平有限，虽力求内容正确无误，但仍然难免出错，请勿见怪，如果可以则请留言告之，并欢迎来讨论。另外值得说明的是，Lenky的部分文章以及部分内容参考借鉴了网络上各位网友的热心分享，特别是一些带有完全参考的文章，其后附带的链接内容也许更直接、更丰富，而我只是做了一下归纳&转述，在此也一并表示感谢。关于本站的所有技术文章，欢迎转载，但请遵从CC创作共享协议，而一些私人性质较强的心情随笔，建议不要转载。

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