链接器如何解析在多个位置定义的全局符号？

在进行程序的编译和链接时，全局符号（例如全局变量、函数）的定义可能散落在不同的源文件中。链接器负责将这些分散的定义整合起来，以便在运行时正确地解析和使用这些全局符号。

链接器通过符号表（Symbol Table）来管理和解析全局符号。符号表是一个包含了全局符号名称和对应地址的数据库。当链接器遇到一个全局符号的引用时，它会在符号表中查找该符号的定义，并将其地址信息填入引用处。下面是链接器解析多个位置定义的全局符号的一般步骤：

1. 预处理：在编译过程中，预处理器会处理源代码中的宏定义、条件编译等指令，生成一个经过预处理的源文件。

2. 编译：编译器将预处理后的源文件转换成目标文件，包含了代码和数据的二进制表示以及符号信息。目标文件中可能包含了未解析的全局符号引用，以及定义了的全局符号。

3. 链接：链接器将多个目标文件组合在一起，解析和整合全局符号的定义和引用。链接器大致可以分为以下几个步骤：

   • 符号解析：链接器首先通过遍历所有目标文件，从中提取全局符号的信息，包括符号名称、类型、大小等，生成符号表。符号表是链接器解析和整合全局符号的核心数据结构。

   • 符号解析算法：链接器使用一种称为"单一定义规则"（One Definition Rule）的算法来解析多个位置定义的全局符号。该规则规定，一个全局符号在整个程序中只能有一个定义，否则就会产生冲突。该规则有多种变体，如C语言中的"强符号"和"弱符号"。

   • 符号解析过程：

     • 首先，链接器会遍历符号表，检查每个全局符号的定义和引用。
     • 对于每个未解析的全局符号引用，链接器会搜索整个符号表，查找对应的定义。
     • 如果找到了对应的定义，链接器会将引用处的符号地址更新为定义处的地址。如果找不到对应的定义，链接器会报告一个"未定义符号"错误。

   • 符号重定位：当链接器找到了所有未解析的符号引用的定义位置后，它将会进行地址重定位。即根据符号表中的定义地址，修改目标文件中的所有引用处的地址，使之指向正确的定义位置。

4. 可执行文件生成：最后，链接器将解析和重定位后的目标文件生成可执行文件。可执行文件中包含了程序的二进制代码、数据，以及解析后的全局符号。

需要注意的是，链接器在解析多个位置定义的全局符号时，必须保证符号定义的一致性和唯一性。否则，会引发链接错误或运行时错误。因此，在进行程序开发时，应遵循良好的编程实践，避免在多个位置定义相同名称的全局符号。

参考文献：

• 链接器 （链接与加载）- 链接过程
• 一文搞懂编译、汇编、链接、装载