【编译、链接、装载七】目标文件里的变量和常量都存储在哪儿？（全局变量、局部变量、static、const、define）

news/2025/2/11 8:16:19/

【编译和链接七】目标文件里的变量和常量都存储在哪儿？（全局变量、局部变量、static、const、define）

  • 一、变量
    • 1、全局变量
      • 1.1、全局变量存储在数据区.data
    • 2、局部变量
      • 2.1、局部变量存储在代码区.text——也就是栈上
    • 3、static变量
      • 3.1、全局static_存储在数据区.data
      • 3.2、局部static_也存储在数据区.data
  • 二、常量
    • 1、const
      • 1.1、==赋值的全局const存储在只读数据区.rodata==
      • 1.2、==未赋值的全局const存储在COM——就是链接后的.bss段==
      • 1.3、局部const_存储在代码区.text——也就是栈上
    • 2、define——宏常量
      • 2.1、宏常量存储在只读数据区——rodata
    • 3. 字符串常量
    • 1、==字符串常量存储在只读数据区.rodata==
  • 三、扩展：
    • 1、常量、变量
      • 1.1、声明变量
      • 1.2、使用常量
    • 2、static介绍
      • 2.1、static 局部变量
      • 2.2、static 全局变量
      • 2.3、C++ static静态成员变量
      • 2.4、C++ static静态成员函数详解

一、变量

1、全局变量

  • 代码
// hello.c
#include<stdio.h>char g_char[] = "hello world"; //存储在.data
char g_u;  //存储在.bbsint main()
{return 0;
}
  • 生成目标文件并查看目标文件
$ gcc -c hello.c -o hello.o
$ objdump -x -s -d hello.o

1.1、全局变量存储在数据区.data

[dev1@localhost test01]$ gcc -c hello.c -o hello.o
[dev1@localhost test01]$ objdump -x -s -d hello.ohello.o：     文件格式 elf64-x86-64
hello.o
体系结构：i386:x86-64，标志 0x00000011：
HAS_RELOC, HAS_SYMS
起始地址 0x0000000000000000节：
Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn0 .text         0000000b  0000000000000000  0000000000000000  00000040  2**0CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE1 .data         0000000c  0000000000000000  0000000000000000  0000004b  2**0CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA2 .bss          00000000  0000000000000000  0000000000000000  00000057  2**0ALLOC3 .comment      0000002e  0000000000000000  0000000000000000  00000057  2**0CONTENTS, READONLY4 .note.GNU-stack 00000000  0000000000000000  0000000000000000  00000085  2**0CONTENTS, READONLY5 .eh_frame     00000038  0000000000000000  0000000000000000  00000088  2**3CONTENTS, ALLOC, LOAD, RELOC, READONLY, DATA
SYMBOL TABLE:
0000000000000000 l    df *ABS*	0000000000000000 hello.c
0000000000000000 l    d  .text	0000000000000000 .text
0000000000000000 l    d  .data	0000000000000000 .data
0000000000000000 l    d  .bss	0000000000000000 .bss
0000000000000000 l    d  .note.GNU-stack	0000000000000000 .note.GNU-stack
0000000000000000 l    d  .eh_frame	0000000000000000 .eh_frame
0000000000000000 l    d  .comment	0000000000000000 .comment
0000000000000000 g     O .data	000000000000000c g_char
0000000000000001       O *COM*	0000000000000001 g_u
0000000000000000 g     F .text	000000000000000b mainContents of section .text:0000 554889e5 b8000000 005dc3             UH.......].     
Contents of section .data:0000 68656c6c 6f20776f 726c6400           hello world.    
Contents of section .comment:0000 00474343 3a202847 4e552920 342e382e  .GCC: (GNU) 4.8.0010 35203230 31353036 32332028 52656420  5 20150623 (Red 0020 48617420 342e382e 352d3434 2900      Hat 4.8.5-44).  
Contents of section .eh_frame:0000 14000000 00000000 017a5200 01781001  .........zR..x..0010 1b0c0708 90010000 1c000000 1c000000  ................0020 00000000 0b000000 00410e10 8602430d  .........A....C.0030 06460c07 08000000                    .F......        Disassembly of section .text:0000000000000000 <main>:0:	55                   	push   %rbp1:	48 89 e5             	mov    %rsp,%rbp4:	b8 00 00 00 00       	mov    $0x0,%eax9:	5d                   	pop    %rbpa:	c3                   	retq   
[dev1@localhost test01]$

2、局部变量

  • 代码
// main.c
#include<stdio.h>
int main()
{char local_char[] = "hello world\n"; //存储在.datachar loacla_u;  //存储在bbsprintf(local_char);return 0;
}

2.1、局部变量存储在代码区.text——也就是栈上

  • hello world 存储在.data
[root@localhost test04_define]# gcc main.c
[root@localhost test04_define]# ./a.out
hello world
[root@localhost test04_define]# gcc -c main.c -o hello.o
[root@localhost test04_define]# objdump -x -s -d hello.ohello.o：     文件格式 elf64-x86-64
hello.o
体系结构：i386:x86-64，标志 0x00000011：
HAS_RELOC, HAS_SYMS
起始地址 0x0000000000000000节：
Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn0 .text         00000039  0000000000000000  0000000000000000  00000040  2**0CONTENTS, ALLOC, LOAD, RELOC, READONLY, CODE1 .data         00000000  0000000000000000  0000000000000000  00000079  2**0CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA2 .bss          00000000  0000000000000000  0000000000000000  00000079  2**0ALLOC3 .comment      0000002e  0000000000000000  0000000000000000  00000079  2**0CONTENTS, READONLY4 .note.GNU-stack 00000000  0000000000000000  0000000000000000  000000a7  2**0CONTENTS, READONLY5 .eh_frame     00000038  0000000000000000  0000000000000000  000000a8  2**3CONTENTS, ALLOC, LOAD, RELOC, READONLY, DATA
SYMBOL TABLE:
0000000000000000 l    df *ABS*	0000000000000000 main.c
0000000000000000 l    d  .text	0000000000000000 .text
0000000000000000 l    d  .data	0000000000000000 .data
0000000000000000 l    d  .bss	0000000000000000 .bss
0000000000000000 l    d  .note.GNU-stack	0000000000000000 .note.GNU-stack
0000000000000000 l    d  .eh_frame	0000000000000000 .eh_frame
0000000000000000 l    d  .comment	0000000000000000 .comment
0000000000000000 g     F .text	0000000000000039 main
0000000000000000         *UND*	0000000000000000 printfContents of section .text:0000 554889e5 4883ec10 48b86865 6c6c6f20  UH..H...H.hello 0010 776f4889 45f0c745 f8726c64 0ac645fc  woH.E..E.rld..E.0020 00488d45 f04889c7 b8000000 00e80000  .H.E.H..........0030 0000b800 000000c9 c3                 .........       
Contents of section .comment:0000 00474343 3a202847 4e552920 342e382e  .GCC: (GNU) 4.8.0010 35203230 31353036 32332028 52656420  5 20150623 (Red 0020 48617420 342e382e 352d3434 2900      Hat 4.8.5-44).  
Contents of section .eh_frame:0000 14000000 00000000 017a5200 01781001  .........zR..x..0010 1b0c0708 90010000 1c000000 1c000000  ................0020 00000000 39000000 00410e10 8602430d  ....9....A....C.0030 06740c07 08000000                    .t......        Disassembly of section .text:0000000000000000 <main>:0:	55                   	push   %rbp1:	48 89 e5             	mov    %rsp,%rbp4:	48 83 ec 10          	sub    $0x10,%rsp8:	48 b8 68 65 6c 6c 6f 	movabs $0x6f77206f6c6c6568,%raxf:	20 77 6f 12:	48 89 45 f0          	mov    %rax,-0x10(%rbp)16:	c7 45 f8 72 6c 64 0a 	movl   $0xa646c72,-0x8(%rbp)1d:	c6 45 fc 00          	movb   $0x0,-0x4(%rbp)21:	48 8d 45 f0          	lea    -0x10(%rbp),%rax25:	48 89 c7             	mov    %rax,%rdi28:	b8 00 00 00 00       	mov    $0x0,%eax2d:	e8 00 00 00 00       	callq  32 <main+0x32>2e: R_X86_64_PC32	printf-0x432:	b8 00 00 00 00       	mov    $0x0,%eax37:	c9                   	leaveq 38:	c3                   	retq   
[root@localhost test04_define]#

3、static变量

  • 代码
// main.c
#include<stdio.h>
const char const_g[]="hello global";
int main()
{const char const_l[]="hello local";return 0;
}
  • 生成目标文件并查看目标文件
$ gcc -c hello.c -o hello.o
$ objdump -x -s -d hello.o

3.1、全局static_存储在数据区.data

  • hello global存储在.data

3.2、局部static_也存储在数据区.data

  • hello local 存储在.data
[root@localhost test04_define]# gcc main.c
[root@localhost test04_define]# ./a.out
hello global
hello local
[root@localhost test04_define]# objdump -x -s -d a.outSYMBOL TABLE:0000000000601034 l     O .data	000000000000000e              static_global0000000000601042 l     O .data	000000000000000d              static_local.2179000000000040052d <main>:40052d:	55                   	push   %rbp40052e:	48 89 e5             	mov    %rsp,%rbp400531:	bf 34 10 60 00       	mov    $0x601034,%edi400536:	b8 00 00 00 00       	mov    $0x0,%eax40053b:	e8 d0 fe ff ff       	callq  400410 <printf@plt>400540:	bf 42 10 60 00       	mov    $0x601042,%edi400545:	b8 00 00 00 00       	mov    $0x0,%eax40054a:	e8 c1 fe ff ff       	callq  400410 <printf@plt>40054f:	b8 00 00 00 00       	mov    $0x0,%eax400554:	5d                   	pop    %rbp400555:	c3                   	retq   400556:	66 2e 0f 1f 84 00 00 	nopw   %cs:0x0(%rax,%rax,1)40055d:	00 00 00

二、常量

1、const

const修饰的变量是常量

  • 代码
// hello.c
#include<stdio.h>
const char g_char[]="hello global\n"; 
const char g_char_undefined; int main() 
{const char l_char[] = "hello local\n";const char l_char_undefined;printf(g_char);printf(l_char);return 0;
}
  • 生成目标文件并查看目标文件
[root@localhost test04_const]# gcc -c main.c -o hello.o
[root@localhost test04_const]# objdump -x -s -d hello.ohello.o：     文件格式 elf64-x86-64
hello.o
体系结构：i386:x86-64，标志 0x00000011：
HAS_RELOC, HAS_SYMS
起始地址 0x0000000000000000节：
Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn0 .text         00000043  0000000000000000  0000000000000000  00000040  2**0CONTENTS, ALLOC, LOAD, RELOC, READONLY, CODE1 .data         00000000  0000000000000000  0000000000000000  00000083  2**0CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA2 .bss          00000000  0000000000000000  0000000000000000  00000083  2**0ALLOC3 .rodata       0000001b  0000000000000000  0000000000000000  00000083  2**0CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA4 .comment      0000002e  0000000000000000  0000000000000000  0000009e  2**0CONTENTS, READONLY5 .note.GNU-stack 00000000  0000000000000000  0000000000000000  000000cc  2**0CONTENTS, READONLY6 .eh_frame     00000038  0000000000000000  0000000000000000  000000d0  2**3CONTENTS, ALLOC, LOAD, RELOC, READONLY, DATA
SYMBOL TABLE:
0000000000000000 l    df *ABS*	0000000000000000 main.c
0000000000000000 l    d  .text	0000000000000000 .text
0000000000000000 l    d  .data	0000000000000000 .data
0000000000000000 l    d  .bss	0000000000000000 .bss
0000000000000000 l    d  .rodata	0000000000000000 .rodata
0000000000000000 l    d  .note.GNU-stack	0000000000000000 .note.GNU-stack
0000000000000000 l    d  .eh_frame	0000000000000000 .eh_frame
0000000000000000 l    d  .comment	0000000000000000 .comment
0000000000000000 g     O .rodata	000000000000000e g_char
0000000000000001       O *COM*	0000000000000001 g_char_undefined
0000000000000000 g     F .text	0000000000000043 main
0000000000000000         *UND*	0000000000000000 puts
0000000000000000         *UND*	0000000000000000 printfContents of section .text:0000 554889e5 4883ec10 48b86865 6c6c6f20  UH..H...H.hello 0010 6c6f4889 45f0c745 f863616c 0ac645fc  loH.E..E.cal..E.0020 00bf0000 0000e800 00000048 8d45f048  ...........H.E.H0030 89c7b800 000000e8 00000000 b8000000  ................0040 00c9c3                               ...             
Contents of section .rodata:0000 68656c6c 6f20676c 6f62616c 0a006865  hello global..he0010 6c6c6f20 676c6f62 616c00             llo global.     
Contents of section .comment:0000 00474343 3a202847 4e552920 342e382e  .GCC: (GNU) 4.8.0010 35203230 31353036 32332028 52656420  5 20150623 (Red 0020 48617420 342e382e 352d3434 2900      Hat 4.8.5-44).  
Contents of section .eh_frame:0000 14000000 00000000 017a5200 01781001  .........zR..x..0010 1b0c0708 90010000 1c000000 1c000000  ................0020 00000000 43000000 00410e10 8602430d  ....C....A....C.0030 067e0c07 08000000                    .~......        Disassembly of section .text:0000000000000000 <main>:0:	55                   	push   %rbp1:	48 89 e5             	mov    %rsp,%rbp4:	48 83 ec 10          	sub    $0x10,%rsp8:	48 b8 68 65 6c 6c 6f 	movabs $0x6f6c206f6c6c6568,%raxf:	20 6c 6f 12:	48 89 45 f0          	mov    %rax,-0x10(%rbp)16:	c7 45 f8 63 61 6c 0a 	movl   $0xa6c6163,-0x8(%rbp)1d:	c6 45 fc 00          	movb   $0x0,-0x4(%rbp)21:	bf 00 00 00 00       	mov    $0x0,%edi22: R_X86_64_32	.rodata+0xe26:	e8 00 00 00 00       	callq  2b <main+0x2b>27: R_X86_64_PC32	puts-0x42b:	48 8d 45 f0          	lea    -0x10(%rbp),%rax2f:	48 89 c7             	mov    %rax,%rdi32:	b8 00 00 00 00       	mov    $0x0,%eax37:	e8 00 00 00 00       	callq  3c <main+0x3c>38: R_X86_64_PC32	printf-0x43c:	b8 00 00 00 00       	mov    $0x0,%eax41:	c9                   	leaveq 42:	c3                   	retq   
[root@localhost test04_const]#

1.1、赋值的全局const存储在只读数据区.rodata

  • hello global存储在.rodata
0000000000000000 g     O .rodata	000000000000000e g_char
0000000000000001       O *COM*	0000000000000001 g_char_undefined

1.2、未赋值的全局const存储在COM——就是链接后的.bss段

  • g_char_undefined存储在.rodata
0000000000000001       O *COM*	0000000000000001 g_char_undefined

1.3、局部const_存储在代码区.text——也就是栈上

  • hello local 存储在.rodata

68 就是字符h
65就是e…

0000000000000000 <main>:0:	55                   	push   %rbp1:	48 89 e5             	mov    %rsp,%rbp4:	48 83 ec 10          	sub    $0x10,%rsp8:	48 b8 68 65 6c 6c 6f 	movabs $0x6f6c206f6c6c6568,%rax

2、define——宏常量

  • demo

  • 查看

[root@localhost test04_define]# gcc main.c
[root@localhost test04_define]# ./a.out
hello global
[root@localhost test04_define]# gcc -c main.c -o hello.o
[root@localhost test04_define]# objdump -x -s -d hello.ohello.o：     文件格式 elf64-x86-64
hello.o
体系结构：i386:x86-64，标志 0x00000011：
HAS_RELOC, HAS_SYMS
起始地址 0x0000000000000000节：
Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn0 .text         00000015  0000000000000000  0000000000000000  00000040  2**0CONTENTS, ALLOC, LOAD, RELOC, READONLY, CODE1 .data         00000000  0000000000000000  0000000000000000  00000055  2**0CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA2 .bss          00000000  0000000000000000  0000000000000000  00000055  2**0ALLOC3 .rodata       0000000d  0000000000000000  0000000000000000  00000055  2**0CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA4 .comment      0000002e  0000000000000000  0000000000000000  00000062  2**0CONTENTS, READONLY5 .note.GNU-stack 00000000  0000000000000000  0000000000000000  00000090  2**0CONTENTS, READONLY6 .eh_frame     00000038  0000000000000000  0000000000000000  00000090  2**3CONTENTS, ALLOC, LOAD, RELOC, READONLY, DATA
SYMBOL TABLE:
0000000000000000 l    df *ABS*	0000000000000000 main.c
0000000000000000 l    d  .text	0000000000000000 .text
0000000000000000 l    d  .data	0000000000000000 .data
0000000000000000 l    d  .bss	0000000000000000 .bss
0000000000000000 l    d  .rodata	0000000000000000 .rodata
0000000000000000 l    d  .note.GNU-stack	0000000000000000 .note.GNU-stack
0000000000000000 l    d  .eh_frame	0000000000000000 .eh_frame
0000000000000000 l    d  .comment	0000000000000000 .comment
0000000000000000 g     F .text	0000000000000015 main
0000000000000000         *UND*	0000000000000000 putsContents of section .text:0000 554889e5 bf000000 00e80000 0000b800  UH..............0010 0000005d c3                          ...].           
Contents of section .rodata:0000 68656c6c 6f20676c 6f62616c 00        hello global.   
Contents of section .comment:0000 00474343 3a202847 4e552920 342e382e  .GCC: (GNU) 4.8.0010 35203230 31353036 32332028 52656420  5 20150623 (Red 0020 48617420 342e382e 352d3434 2900      Hat 4.8.5-44).  
Contents of section .eh_frame:0000 14000000 00000000 017a5200 01781001  .........zR..x..0010 1b0c0708 90010000 1c000000 1c000000  ................0020 00000000 15000000 00410e10 8602430d  .........A....C.0030 06500c07 08000000                    .P......        Disassembly of section .text:0000000000000000 <main>:0:	55                   	push   %rbp1:	48 89 e5             	mov    %rsp,%rbp4:	bf 00 00 00 00       	mov    $0x0,%edi5: R_X86_64_32	.rodata9:	e8 00 00 00 00       	callq  e <main+0xe>a: R_X86_64_PC32	puts-0x4e:	b8 00 00 00 00       	mov    $0x0,%eax13:	5d                   	pop    %rbp14:	c3                   	retq   
[root@localhost test04_define]#

2.1、宏常量存储在只读数据区——rodata

0000000000000000 <main>:0:	55                   	push   %rbp1:	48 89 e5             	mov    %rsp,%rbp4:	bf 00 00 00 00       	mov    $0x0,%edi5: R_X86_64_32	.rodata

3. 字符串常量

  • 代码
// main.c
#include<stdio.h>int main() 
{printf("hello world\n");return 0;
}
  • 生成目标文件并查看目标文件
$ gcc -c main.c -o hello.o
$ objdump -x -s -d hello.o

1、字符串常量存储在只读数据区.rodata

  • hello world 存储在.rodata
0000000000000000 <main>:0:	55                   	push   %rbp1:	48 89 e5             	mov    %rsp,%rbp4:	bf 00 00 00 00       	mov    $0x0,%edi5: R_X86_64_32	.rodata9:	e8 00 00 00 00       	callq  e <main+0xe>

三、扩展：

1、常量、变量

变量是内存变量的简称，用于存放数据。

1.1、声明变量

  • 变量在使用之前要先声明。

  • 语法：数据类型 变量名
    C++常用的数据类型有五种：整数（int）、浮点数（float和double）、字符（char）、字符串（string）和布尔（bool）。

变量在声明的时候可以赋初始值。
语法：数据类型 变量名=值

  • 1.2、变量的赋值
    语法：变量名=值

1.2、使用常量

常量是程序中固定不变的数据。

  • 2.1、宏常量
    一般在main函数的上面声明，用大写命名。
    语法：#define 常量名 值

  • 2.2、const修饰的变量
    在程序的任何地方都可以声明。
    语法：const 数据类型 常量名=值

  • 2.3、常量的特点
    程序中不允许改变常量的值，否则编译的时候会报错。

2、static介绍

我们通常将不需要被其他模块调用的全局变量或函数用 static 关键字来修饰，static 能够将全局变量和函数的作用域限制在当前文件中。

2.1、static 局部变量

static 除了可以修饰全局变量，还可以修饰局部变量，被 static 修饰的变量统称为静态变量（Static Variable）。

不管是全局变量还是局部变量，只要被 static 修饰，都会存储在全局数据区（全局变量本来就存储在全局数据区，即使不加 static）。

全局数据区的数据在程序启动时就被初始化，一直到程序运行结束才会被操作系统回收内存；对于函数中的静态局部变量，即使函数调用结束，内存也不会销毁。

注意：全局数据区的变量只能被初始化（定义）一次，以后只能改变它的值，不能再被初始化，即使有这样的
语句，也无效。

#include <stdio.h>int func() {// 也可以不赋初值 0，静态数据区的变量默认初始化为 0static int n = 0;n++;printf("Function is called %d times.\n", n);return n;
}int main() 
{int i, n = 0;for (i = 0; i <= 3; i++) {func();}printf("n = %d\n", n);return 0;
}

输出

Function is called 1 times.
Function is called 2 times.
Function is called 3 times.
Function is called 4 times.
n = 0

2.2、static 全局变量

  • 全局变量定义在函数体外部，在全局数据区分配存储空间，且编译器会自动对其初始化。

  • 普通全局变量对整个工程可见，其他文件可以使用extern外部声明后直接使用。也就是说其他文件不能再定义一个与其相同名字的变量了（否则编译器会认为它们是同一个变量）。

  • 静态全局变量仅对当前文件可见，其他文件不可访问，其他文件可以定义与其同名的变量，两者互不影响。

在定义不需要与其他文件共享的全局变量时，加上static关键字能够有效地降低程序模块之间的耦合，避免不同文件同名变量的冲突，且不会误使用。

函数
函数的使用方式与全局变量类似，在函数的返回类型前加上static，就是静态函数。其特性如下：

  • 静态函数只能在声明它的文件中可见，其他文件不能引用该函数
    不同的文件可以使用相同名字的静态函数，互不影响

1、c语言中文网——C语言static变量和函数
2、C语言 static变量和函数详解

2.3、C++ static静态成员变量

对象的内存中包含了成员变量，不同的对象占用不同的内存（已在《C++对象的内存模型》中提到），这使得不同对象的成员变量相互独立，它们的值不受其他对象的影响。例如有两个相同类型的对象 a、b，它们都有一个成员变量 m_name，那么修改 a.m_name 的值不会影响 b.m_name 的值。

可是有时候我们希望在多个对象之间共享数据，

  • 在C++中，我们可以使用静态成员变量来实现多个对象共享数据的目标。静态成员变量是一种特殊的成员变量，它被关键字static修饰

2.4、C++ static静态成员函数详解

在类中，static 除了可以声明静态成员变量，还可以声明静态成员函数。
普通成员函数可以访问所有成员（包括成员变量和成员函数），

  • 静态成员函数只能访问静态成员。

C++ static静态成员函数详解


http://www.ppmy.cn/news/445365.html

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