m1rko May 10 2019 at 09:46

Как размеры массивов C стали частью двоичного интерфейса библиотеки

8 min

8.3K

Translation

+25

Comments 24

NickViz May 10 2019 at 10:24

правильно ли я понял, что это относится только к инициализированными массивам? и если мы пользуем что-то вроде:
test.h
extern «C» int a[];
int get_a_size();

где-то в библиотеке
test.c
int a[4];
int get_a_size() { return 4; }

в каком-то методе
{ a[0] = 1; a[1] = 2; a[2] = 3; a[3] = 4; }

то ничего плохого при изменении размера не случится?

или для любого внешнего массива?

qw1 May 10 2019 at 14:35

Надо экспериментировать. Массив в любом случае при загрузке будет перенесён из so-файла в основной модуль. Но будет ли загрузчик копировать область нулей? А если рядом с этим массивом ещё два, но уже инициализированных? Может ли загрузчик скопировать всю область одним разом, или скопирует только инициализированные, а нулевой пропустит? Неизвестно.

UFO just landed and posted this here

qw1 May 10 2019 at 15:11

Доки на что? Стандарт C не описывает линковку так детально.
Только если в вашем компиляторе есть гарантия, что неинициализированные массивы и инициализированные обязаны располагаться в разных секциях исполняемого файла, то это implementation-defined. В MSVC привязка к секциям настраивается опциями компилятора (впрочем, на windows нет этой проблемы с массивами).

UFO just landed and posted this here

qw1 May 10 2019 at 15:37

Проблема же не в свойствах, а в способе их достижения.

Неинициализированный массив должен быть заполнен нулями, но как этого достичь — загрузить нули из so-файла, запросить у OS страницу через функцию, гарантированно отдающую чистую страницу, или выполнить код в загрузчике, который обнулит область — выбор из этих вариантов не регламентируется стандартом.

UFO just landed and posted this here

qw1 May 10 2019 at 17:55

Неинициализированный глобальный массив

Считайте, что в моём комментарии так и написано. Это что-то меняет?

Потому что тут важен результат, а не способ его получения.

Ладно, похоже вы не поняли суть статьи.

UFO just landed and posted this here

qw1 May 10 2019 at 20:36

Ага, а из этого вы делаете вывод, что инициализированные переменные и не инициализированные по-разному обрабатываются загрузчиком. Ссылаетесь на «доки». Логический вывод непонятен.

khim May 11 2019 at 04:30

Вот только пункт #2 не имеет ничего общего со статьёй: приложение таки запустится и, в некоторых случаях, даже может работать.

khim May 11 2019 at 04:28

Недостаточно. Всё, что говорит стандарт по вопросу, обсуждаемому в статье: если у вас описания переменной в разных исходных файлах отличаются — то может случиться всё, что угодно.

Это описание, как бы это сказать… несколько неполно. Это если матом не хочется ругаться.

UFO just landed and posted this here

qw1 May 11 2019 at 11:07

при запуске подсовываете другую, с измененным API

Так это, по-вашему, undefined behavior, и может случиться всё, что угодно, или ситуация регулируется стандартом и нам поможет чтение «доки»?

UFO just landed and posted this here

qw1 May 11 2019 at 11:47

Изначально я написал, что процесс загрузки в данной ситуации не определён и требует экспериментов (с загрузчиком, не компилятором!) для прояснения. К чему были ваши ответы и отсылки к компилятору?

jcmvbkbc May 10 2019 at 21:35

Доки на что?

На системный ABI. Типа того.

khim May 11 2019 at 04:49

Это справочник. Вся необходимая информация там есть, но в ней слишком легко утонуть. Если хотите понять как устроены разделяемые библиотеки на ELF-системе — тучше почитать вот это.

Тогда станет понятно — что происходит и, главное, почему. Доку на системный ABI после этого можно читать уже разве что для понимания того, что данный ABI является вменяемым и устроен плюс-минус так же, как описано в той статье (там рассматривается только i386 архитектура по достаточно уважительной причине: статья таки 2002 года, а первый процессор AMD64 появился в 2003м).

lain8dono May 11 2019 at 05:41

Маленькое дополнение. Ещё есть ARM. В частности AArch64 примерно после 2011 года появился. Конкретно i386 сейчас уже можно рассматривать как устаревший для большинства задач. Тотже linux дропнул его где-то в 2012 году.

khim May 11 2019 at 05:58

Тотже linux дропнул его где-то в 2012 году.

Линукс дропнул поддержку 80386го процессора, а не i386 ABI. Который и сегодня «живее всех живых».

Да и неважно это для 99% статьи: там i386 в качестве примера используется, а не как что-то уникальное, только там существующее. AAarch64, в общих чертах, так же устроен.

khim May 11 2019 at 04:39

Проблема касается любого внешнего массива и сводится к тому, что бинарник — по умолчанию собирается без опции -fPIC.

Если вы его соберёте с опцией -fPIC — то всё будет работать независимо от размера массива.

Harbour May 11 2019 at 04:58

если не стрипать ELF, то длину легко достать через libbfd открыв свой же экзешник:

root@Shiva:~$ cat k.c 

int arr[4];

root@Shiva:~$ cat k1.c 



#include <stdio.h>



extern int arr[];



int main()

{

 printf("%p\n", arr);

 return 0;

}

root@Shiva:~$ gcc k1.c k.c 

root@Shiva:~$ nm --print-size --size-sort --radix=d a.out 

0000000002101264 0000000000000001 b completed.7697

0000000000001760 0000000000000002 T __libc_csu_fini

0000000000001776 0000000000000004 R _IO_stdin_used

0000000002101280 0000000000000016 B arr

0000000000001610 0000000000000035 T main

0000000000001344 0000000000000043 T _start

0000000000001648 0000000000000101 T __libc_csu_init

root@Shiva:~$

khim May 11 2019 at 06:13

А если пострипать, то через readelf:

$ readelf --dyn-syms a.out

Symbol table '.dynsym' contains 12 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND 
     1: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND _ITM_deregisterTMCloneTab
     2: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __libc_start_main@GLIBC_2.2.5 (2)
     3: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND __gmon_start__
     4: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND _ITM_registerTMCloneTable
     5: 0000000000000000     0 FUNC    WEAK   DEFAULT  UND __cxa_finalize@GLIBC_2.2.5 (2)
     6: 0000000000201028     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT   23 _edata
     7: 0000000000201048     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT   24 _end
     8: 0000000000201030    20 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   24 external_array
     9: 0000000000201028     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT   24 __bss_start
    10: 00000000000005c8     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   10 _init
    11: 0000000000000794     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   14 _fini

Harbour May 11 2019 at 07:30

это смотря как пострипать:

root@Shiva:~$ gcc k1.c k.c 

root@Shiva:~$ readelf --dyn-syms -s a.out|grep arr

 33: 0000000000200db8 0 OBJECT LOCAL DEFAULT 19 __frame_dummy_init_array_

 39: 0000000000200dc0 0 NOTYPE LOCAL DEFAULT 19 __init_array_end

 41: 0000000000200db8 0 NOTYPE LOCAL DEFAULT 19 __init_array_start

 60: 0000000000201020 16 OBJECT GLOBAL DEFAULT 24 arr

root@Shiva:~$ strip -s a.out 

root@Shiva:~$ readelf --dyn-syms -s a.out|grep arr

root@Shiva:~$

и потом я линковал статически

Show the best of all time