【知识科普】C语言的static究竟限制了谁

【知识科普】C语言的static究竟限制了谁？

这是一个有趣的话题，虽然说教科书给了你一些说法，但你真正能把static说清楚吗？本文将通过一个案例，给大家做一个深度的拆解分析。 

注：在本文的讨论中，无明确说明时，指的都是static修饰函数，而非变量。

1 问题来源

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最近的几个月一直在维护我的个人专属【嵌入式技术交流群】，平时大家都很积极在群里讨论技术问题。

就在上个星期，在群里收到一个有关static的讨论，我个人觉得挺有意思的，于是打算将其整理成文，希望能够帮助大家更好地理解和应用static这个关键字。

群里的原问题如下：

大佬们，问一个比较低智问题，static修饰的变量不是只能被当前文件所调用吗？为什么这里在其他.c文件可以调用get_board_led_opr这个函数获取board_demo_led_opr这个变量的值。

2 关于上述问题的答疑

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这个问题群里也给出了一些参考答案，而我一开始的回答，并没有直接回答答案，而是随手提出了3个问题：

问自己几个问题：

1.get函数返回什么地址(各种地址)语法上有约束条款吗？

2.static修饰的全局变量存放在哪里？它的地址是什么样的？

3.c语言里面要想访问任意一个地址，从语法层面上，能阻止得了吗？

提问者的回答：

（1）get_board_led_opr函数返回的是一个自定义的结构体get_board_led_opr。但是get_board_led_opr这个结构体被static修饰了。（2）get_board_led_opr结构体放在了board_demo.c中，而调用get_board_led_opr函数是在leddrv.c中。

（3）我询问了另外一个群里面的大佬，他们说，static仅仅在编译期间有用。在运行状态是无效果的。也就是说，虽然leddrv.c无法直接使用get_board_led_opr这个结构体。但是可以利用get_board_led_opr函数，间接的获取get_board_led_opr这个结构体，因为get_board_led_opr函数和et_board_led_opr这个结构体在同一个.c文件中

上述问题的点关键在于理解两个：

• 被static修饰之后，这个变量变成了什么？
• C语言的万能指针。

​​首先，被static修饰之后，意味着只有 当前的C语言C文件 可以直接 引用访问它，但是并不代表外部的模块（除当前C文件外的其他C文件）就不能访问它。直接访问肯定是不行的，但是 间接 的方式肯定是可以的。它的方法就是如上图的代码片段那样，将static变量的地址，以指针的形式传出去给其他模块即可。这里还要理解的一点是，被static修饰的变量是存放在全局的数据区，它的有效生存空间是整一个C工程运行时间内都是有效的。所以你通过指针去访问它，就变成了可能；这也是我们学习指针时，提到的 间接访问 的最真实体验。  

3 教科书里的static

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乘此机会，我们来复习一下C语言教科书，对于static关键字，它们是怎么描述的？由于手头标准的教科书，已很难找了，索性问一下ChatGPT，看看它的总结：  

在C语言中，static关键字有两种主要的用法：静态变量和静态函数。

1. 静态变量：

静态变量是在程序运行期间一直存在的变量，其生命周期从声明处到程序结束。静态变量被存储在静态数据区，不会受到函数的调用和返回的影响，每次进入函数都会保留上一次的值。静态变量可以在函数内部或者全局作用域中声明。在函数内部声明的静态变量只能在该函数内部访问，而在全局作用域中声明的静态变量可以在整个文件中访问。静态变量的主要作用：- 维护变量的持久状态，保持值的连续性。- 限制变量的作用域，只能在函数内或者文件内访问。- 避免与同名的全局变量产生冲突。示例代码：

void func()

{

static int count = 0; // 定义一个静态变量

count++;

printf(“Count: %d ”, count);

}

int main()

{

func(); // 输出：Count: 1

func(); // 输出：Count: 2

func(); // 输出：Count: 3

return 0;

}

2. 静态函数：

静态函数是只能在当前源文件中使用的函数，其作用于只限于声明所在的文件，无法被其他文件调用。使用static关键字修饰函数，可以实现函数的隐藏和封装。因此，静态函数的主要作用是限制函数的作用域，防止其他文件访问该函数，避免命名冲突，并且提高代码的可读性和可维护性。示例代码：

static void util_func(int value)

{

printf(“Value: %d ”, value);

}

int main()

{

util_func(10); // 可以在当前文件中调用util_func函数

return 0;

}

总结：static关键字在C语言中的用法主要有静态变量和静态函数。静态变量用于维护变量的持久状态和限制作用域，静态函数用于限制函数的作用域和提高代码的可读性。

基本从ChatGPT的总结，可以了解清楚static的使用；不过它上面未提及到的一点是：

在static修饰的静态变量中，有两种情况，一种是修饰全局的变量，叫静态全局变量；另一种是修饰局部变量，叫静态局部变量（其实如果从作用周期的时间来看，它也是全局的）。ChatGPT中演示的静态局部变量，它的作用域就仅限于定义变量的这个函数内（准确说是，定义变量的大括号范围内）；一旦出了这个作用域，是没有办法访问到的。而静态全局变量，它的作用域又比静态局部变量更宽泛些，它可以允许定义静态全局变量的整个C文件内，都可以访问它；但是之外的，其他C文件是无法访问的。综上，static关键字，主要强调的是 静态的 这个含义，无非就是作用域的大小问题。  4 C语言的static究竟限制了谁？

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从编译原理和编译流程来拆解这个，问题的答案就很快就能出来。我们就以第3小节中，ChatGPT给出的示例代码为例，深度拆解一下这个static。在正式拆解之前，需要具备一些前置知识：C语言的编译流程。曾经，我写过一篇相关的文章，大家可以提前参考下，一文带你了解C代码到底是如何被编译的在这里，我不打算一一搬过来，仅仅把一张图贴过来参考：

我们顺着这个思路来拆解跟踪一下代码里面的 static。

• 编写C代码（C源代码里面的static）

1main.c  2#include  3static int g_count = 0; 4void func()  5{ 6    static int l_count = 0; // 定义一个静态局部变量        7    l_count++; 8    g_count++; 9    printf("l_count: %d, g_count: %d ", l_count, g_count);    10} 11static void util_func(int value) //定义一个静态函数 12{ 13    printf("Value: %d ", value); 14} 15extern void test_func(void); 16int main() 17{ 18    func();//输出：l_count:1 19    func();//输出：l_count:2 20    func();//输出：l_count:3 21    util_func(10);//可以在当前文件中调用util_func函数，输出：Value: 10 22    test_func(); // 调用test.c中的函数 23    return 0; 24}

1test.c 2// 假设它们都是可以访问的 3extern int l_count; 4extern int g_count; 5extern void util_func(int value); 6void test_func(void) 7{ 8#if 0 9    l_count++;  // 访问l_count静态局部变量，编译报错 10    g_count++;  // 访问g_count静态全局变量，编译报错 11    util_func(100); // 调用main.c中的static函数，编译报错 12#endif 13}

当test_func中的if-0打开后，根据我们上面的理论分析，肯定是编译不过的，如下：

1test_static$ gcc -o test *.c 2/usr/bin/ld: /tmp/ccawkyDR.o: in function `test_func': 3test.c:(.text+0xa): undefined reference to `l_count' 4/usr/bin/ld: test.c:(.text+0x13): undefined reference to `l_count' 5/usr/bin/ld: test.c:(.text+0x19): undefined reference to `g_count' 6/usr/bin/ld: test.c:(.text+0x22): undefined reference to `g_count' 7/usr/bin/ld: test.c:(.text+0x2c): undefined reference to `util_func' 8collect2: error: ld returned 1 exit status

像这种就是很明显的找不到变量或函数的实现体，从而出现找不到引用的 链接 错误。

去掉这些引用后（if-0）打开，即可编译成功，且能够正常运行。

1test_static$ gcc -o test *.c 2test_static$ ./test 3l_count: 1, g_count: 1 4l_count: 2, g_count: 2 5l_count: 3, g_count: 3 6Value: 10

• 分步拆解1：先看预处理后static的情况

使用的命令下：gcc -c -o main.o main.c -save-temps=obj

这时候我们可以看到 main.i main.s main.o 这几个文件。

先看main.i 的内容：

1忽略前面对头文件内容的搬运 2# 873 "/usr/include/stdio.h" 3 4 3# 2 "main.c" 2 4# 3 "main.c" 5static int g_count = 0; 6void func() 7{ 8 static int l_count = 0; 9 l_count++; 10 g_count++; 11 printf("l_count: %d, g_count: %d ", l_count, g_count); 12} 13static void util_func(int value) 14{ 15 printf("Value: %d ", value); 16} 17extern void test_func(void); 18int main() 19{ 20 func(); 21 func(); 22 func(); 23 util_func(10); 24 test_func(); 25 return 0;

从上基本可以看到，static还是在的，并且整一个预处理后的代码，基本保留了源代码的样子（原因是我们并没有使用类似宏定义的内容）。

• 拆解第2步：看看汇编文件有没有static的影子

这时候我们要查看的是 main.s 文件：

1test_static$ cat main.s 2        .file   "main.c" 3        .text 4        .local  g_count 5        .comm   g_count,4,4 6        .section        .rodata 7.LC0: 8        .string "l_count: %d, g_count: %d " 9        .text 10        .globl  func 11        .type   func, @function 12func: 13.LFB0: 14        .cfi_startproc 15        endbr64 16        pushq   %rbp 17        .cfi_def_cfa_offset 16 18        .cfi_offset 6, -16 19        movq    %rsp, %rbp 20        .cfi_def_cfa_register 6 21        movl    l_count.2316(%rip), %eax 22        addl    $1, %eax 23        movl    %eax, l_count.2316(%rip) 24        movl    g_count(%rip), %eax 25        addl    $1, %eax 26        movl    %eax, g_count(%rip) 27        movl    g_count(%rip), %edx 28        movl    l_count.2316(%rip), %eax 29        movl    %eax, %esi 30        leaq    .LC0(%rip), %rdi 31        movl    $0, %eax 32        call    printf@PLT 33        nop 34        popq    %rbp 35        .cfi_def_cfa 7, 8 36        ret 37        .cfi_endproc 38.LFE0: 39        .size   func, .-func 40        .section        .rodata 41.LC1: 42        .string "Value: %d " 43        .text 44        .type   util_func, @function 45util_func: 46.LFB1: 47        .cfi_startproc 48        endbr64 49        pushq   %rbp 50        .cfi_def_cfa_offset 16 51        .cfi_offset 6, -16 52        movq    %rsp, %rbp 53        .cfi_def_cfa_register 6 54        subq    $16, %rsp 55        movl    %edi, -4(%rbp) 56        movl    -4(%rbp), %eax 57        movl    %eax, %esi 58        leaq    .LC1(%rip), %rdi 59        movl    $0, %eax 60        call    printf@PLT 61        nop 62        leave 63        .cfi_def_cfa 7, 8 64        ret 65        .cfi_endproc 66.LFE1: 67        .size   util_func, .-util_func 68        .globl  main 69        .type   main, @function 70main: 71.LFB2: 72        .cfi_startproc 73        endbr64 74        pushq   %rbp 75        .cfi_def_cfa_offset 16 76        .cfi_offset 6, -16 77        movq    %rsp, %rbp 78        .cfi_def_cfa_register 6 79        movl    $0, %eax 80        call    func 81        movl    $0, %eax 82        call    func 83        movl    $0, %eax 84        call    func 85        movl    $10, %edi 86        call    util_func 87        call    test_func@PLT 88        movl    $0, %eax 89        popq    %rbp 90        .cfi_def_cfa 7, 8 91        ret 92        .cfi_endproc 93.LFE2: 94        .size   main, .-main 95        .local  l_count.2316 96        .comm   l_count.2316,4,4 97        .ident  "GCC: (Ubuntu 9.4.0-1ubuntu1~20.04.1) 9.4.0" 98        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits 99        .section        .note.gnu.property,"a" 100        .align 8 101        .long    1f - 0f 102        .long    4f - 1f 103        .long    5 1040: 105        .string  "GNU" 1061: 107        .align 8 108        .long    0xc0000002 109        .long    3f - 2f 1102: 111        .long    0x3 1123: 113        .align 8 1144:

初一打开，可能有种不太认识的感觉，没关系，我们先找到我们能认识的东西。

先找到被static修饰过的内容（静态全局变量、静态局部变量、静态函数）。

1）静态全局变量g_count：

1        .file   "main.c" 2        .text 3        .local  g_count 4        .comm   g_count,4,4 5        .section        .rodata

2）静态局部变量l_count:

1.LFE2: 2        .size   main, .-main 3        .local  l_count.2316 4        .comm   l_count.2316,4,4

3）静态函数util_func:

1        .string "Value: %d " 2        .text 3        .type   util_func, @function 4util_func: 5.LFB1: 6        .cfi_startproc 7        endbr64 8        pushq   %rbp 9        .cfi_def_cfa_offset 16 10        .cfi_offset 6, -16 11        movq    %rsp, %rbp 12        .cfi_def_cfa_register 6 13        subq    $16, %rsp 14        movl    %edi, -4(%rbp) 15        movl    -4(%rbp), %eax 16        movl    %eax, %esi 17        leaq    .LC1(%rip), %rdi 18        movl    $0, %eax 19        call    printf@PLT 20        nop 21        leave 22        .cfi_def_cfa 7, 8 23        ret 24        .cfi_endproc

由于我们只是对main.c进行汇编，所以看不出全貌，但是能够确认的是，在汇编文件中，static已经消失了，换句话说，接下来就没static啥事情了，而是转为其他信息了。我们接着往下拆解。

• 拆解第3步：obj文件里面确认没有static的要素吗？

我们看下main.o文件，由于它不是可读文件，所以得用其他指令分析下：

1test_static$ readelf -a main.o 2ELF Header: 3  Magic:   7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00  4  Class:                             ELF64 5  Data:                              2's complement, little endian 6  Version:                           1 (current) 7  OS/ABI:                            UNIX - System V 8  ABI Version:                       0 9  Type:                              REL (Relocatable file) 10  Machine:                           Advanced Micro Devices X86-64 11  Version:                           0x1 12  Entry point address:               0x0 13  Start of program headers:          0 (bytes into file) 14  Start of section headers:          1520 (bytes into file) 15  Flags:                             0x0 16  Size of this header:               64 (bytes) 17  Size of program headers:           0 (bytes) 18  Number of program headers:         0 19  Size of section headers:           64 (bytes) 20  Number of section headers:         14 21  Section header string table index: 13 22Section Headers: 23  [Nr] Name              Type             Address           Offset 24       Size              EntSize          Flags  Link  Info  Align 25  [ 0]                   NULL             0000000000000000  00000000 26       0000000000000000  0000000000000000           0     0     0 27  [ 1] .text             PROGBITS         0000000000000000  00000040 28       00000000000000ac  0000000000000000  AX       0     0     1 29  [ 2] .rela.text        RELA             0000000000000000  000003e0 30       0000000000000150  0000000000000018   I      11     1     8 31  [ 3] .data             PROGBITS         0000000000000000  000000ec 32       0000000000000000  0000000000000000  WA       0     0     1 33  [ 4] .bss              NOBITS           0000000000000000  000000ec 34       0000000000000008  0000000000000000  WA       0     0     4 35  [ 5] .rodata           PROGBITS         0000000000000000  000000ec 36       0000000000000025  0000000000000000   A       0     0     1 37  [ 6] .comment          PROGBITS         0000000000000000  00000111 38       000000000000002c  0000000000000001  MS       0     0     1 39  [ 7] .note.GNU-stack   PROGBITS         0000000000000000  0000013d 40       0000000000000000  0000000000000000           0     0     1 41  [ 8] .note.gnu.propert NOTE             0000000000000000  00000140 42       0000000000000020  0000000000000000   A       0     0     8 43  [ 9] .eh_frame         PROGBITS         0000000000000000  00000160 44       0000000000000078  0000000000000000   A       0     0     8 45  [10] .rela.eh_frame    RELA             0000000000000000  00000530 46       0000000000000048  0000000000000018   I      11     9     8 47  [11] .symtab           SYMTAB           0000000000000000  000001d8 48       00000000000001b0  0000000000000018          12    13     8 49  [12] .strtab           STRTAB           0000000000000000  00000388 50       0000000000000053  0000000000000000           0     0     1 51  [13] .shstrtab         STRTAB           0000000000000000  00000578 52       0000000000000074  0000000000000000           0     0     1 53Key to Flags: 54  W (write), A (alloc), X (execute), M (merge), S (strings), I (info), 55  L (link order), O (extra OS processing required), G (group), T (TLS), 56  C (compressed), x (unknown), o (OS specific), E (exclude), 57  l (large), p (processor specific) 58There are no section groups in this file. 59There are no program headers in this file. 60There is no dynamic section in this file. 61Relocation section '.rela.text' at offset 0x3e0 contains 14 entries: 62  Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend 6300000000000a  000400000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .bss + 0 64000000000013  000400000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .bss + 0 65000000000019  000400000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .bss - 4 66000000000022  000400000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .bss - 4 67000000000028  000400000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .bss - 4 6800000000002e  000400000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .bss + 0 69000000000037  000600000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .rodata - 4 70000000000041  000f00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 printf - 4 7100000000005f  000600000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .rodata + 16 72000000000069  000f00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 printf - 4 7300000000007e  000d00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 func - 4 74000000000088  000d00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 func - 4 75000000000092  000d00000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 func - 4 760000000000a1  001100000004 R_X86_64_PLT32    0000000000000000 test_func - 4 77Relocation section '.rela.eh_frame' at offset 0x530 contains 3 entries: 78  Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend 79000000000020  000200000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .text + 0 80000000000040  000200000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .text + 48 81000000000060  000200000002 R_X86_64_PC32     0000000000000000 .text + 70 82The decoding of unwind sections for machine type Advanced Micro Devices X86-64 is not currently supported. 83Symbol table '.symtab' contains 18 entries: 84   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name 85     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND  86     1: 0000000000000000     0 FILE    LOCAL  DEFAULT  ABS main.c 87     2: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    1  88     3: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    3  89     4: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    4  90     5: 0000000000000000     4 OBJECT  LOCAL  DEFAULT    4 g_count 91     6: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    5  92     7: 0000000000000004     4 OBJECT  LOCAL  DEFAULT    4 l_count.2316 93     8: 0000000000000048    40 FUNC    LOCAL  DEFAULT    1 util_func 94     9: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    7  95    10: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    8  96    11: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    9  97    12: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    6  98    13: 0000000000000000    72 FUNC    GLOBAL DEFAULT    1 func 99    14: 0000000000000000     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  UND _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ 100    15: 0000000000000000     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  UND printf 101    16: 0000000000000070    60 FUNC    GLOBAL DEFAULT    1 main 102    17: 0000000000000000     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  UND test_func 103No version information found in this file. 104Displaying notes found in: .note.gnu.property 105  Owner                Data size        Description 106  GNU                  0x00000010       NT_GNU_PROPERTY_TYPE_0 107      Properties: x86 feature: IBT, SHSTK 108recan@ubuntu:~/win_share_workspace/test_share/test_static$

从上面可以看到，g_count、l_count、util_func 都被 LOCAL 修饰了,而非 GLOBAL 的：

1     5: 0000000000000000     4 OBJECT  LOCAL  DEFAULT    4 g_count 2     6: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    5  3     7: 0000000000000004     4 OBJECT  LOCAL  DEFAULT    4 l_count.2316 4     8: 0000000000000048    40 FUNC    LOCAL  DEFAULT    1 util_func

究竟这两者修饰有啥区别，会产生什么影响呢？我们接着往下拆解。

• 拆解第4步：链接后的可执行文件反汇编

前面也说到了，由于我们都只看到 main这个C文件相关 预处理、汇编、obj内容，而没有看到整个可执行文件的全貌。

执行反汇编看看：

1test_static$ objdump -l -d -x -s -S test 2test:     file format elf64-x86-64 3test 4architecture: i386:x86-64, flags 0x00000150: 5HAS_SYMS, DYNAMIC, D_PAGED 6start address 0x0000000000001060 7Program Header: 8    PHDR off    0x0000000000000040 vaddr 0x0000000000000040 paddr 0x0000000000000040 align 2**3 9         filesz 0x00000000000002d8 memsz 0x00000000000002d8 flags r-- 10  INTERP off    0x0000000000000318 vaddr 0x0000000000000318 paddr 0x0000000000000318 align 2**0 11         filesz 0x000000000000001c memsz 0x000000000000001c flags r-- 12    LOAD off    0x0000000000000000 vaddr 0x0000000000000000 paddr 0x0000000000000000 align 2**12 13         filesz 0x0000000000000600 memsz 0x0000000000000600 flags r-- 14    LOAD off    0x0000000000001000 vaddr 0x0000000000001000 paddr 0x0000000000001000 align 2**12 15         filesz 0x0000000000000285 memsz 0x0000000000000285 flags r-x 16    LOAD off    0x0000000000002000 vaddr 0x0000000000002000 paddr 0x0000000000002000 align 2**12 17         filesz 0x00000000000001f0 memsz 0x00000000000001f0 flags r-- 18    LOAD off    0x0000000000002db8 vaddr 0x0000000000003db8 paddr 0x0000000000003db8 align 2**12 19         filesz 0x0000000000000258 memsz 0x0000000000000268 flags rw- 20 DYNAMIC off    0x0000000000002dc8 vaddr 0x0000000000003dc8 paddr 0x0000000000003dc8 align 2**3 21         filesz 0x00000000000001f0 memsz 0x00000000000001f0 flags rw- 22    NOTE off    0x0000000000000338 vaddr 0x0000000000000338 paddr 0x0000000000000338 align 2**3 23         filesz 0x0000000000000020 memsz 0x0000000000000020 flags r-- 24    NOTE off    0x0000000000000358 vaddr 0x0000000000000358 paddr 0x0000000000000358 align 2**2 25         filesz 0x0000000000000044 memsz 0x0000000000000044 flags r-- 260x6474e553 off    0x0000000000000338 vaddr 0x0000000000000338 paddr 0x0000000000000338 align 2**3 27         filesz 0x0000000000000020 memsz 0x0000000000000020 flags r-- 28EH_FRAME off    0x000000000000202c vaddr 0x000000000000202c paddr 0x000000000000202c align 2**2 29         filesz 0x000000000000005c memsz 0x000000000000005c flags r-- 30   STACK off    0x0000000000000000 vaddr 0x0000000000000000 paddr 0x0000000000000000 align 2**4 31         filesz 0x0000000000000000 memsz 0x0000000000000000 flags rw- 32   RELRO off    0x0000000000002db8 vaddr 0x0000000000003db8 paddr 0x0000000000003db8 align 2**0 33         filesz 0x0000000000000248 memsz 0x0000000000000248 flags r-- 34Dynamic Section: 35  NEEDED               libc.so.6 36  INIT                 0x0000000000001000 37  FINI                 0x0000000000001278 38  INIT_ARRAY           0x0000000000003db8 39  INIT_ARRAYSZ         0x0000000000000008 40  FINI_ARRAY           0x0000000000003dc0 41  FINI_ARRAYSZ         0x0000000000000008 42  GNU_HASH             0x00000000000003a0 43  STRTAB               0x0000000000000470 44  SYMTAB               0x00000000000003c8 45  STRSZ                0x0000000000000084 46  SYMENT               0x0000000000000018 47  DEBUG                0x0000000000000000 48  PLTGOT               0x0000000000003fb8 49  PLTRELSZ             0x0000000000000018 50  PLTREL               0x0000000000000007 51  JMPREL               0x00000000000005e8 52  RELA                 0x0000000000000528 53  RELASZ               0x00000000000000c0 54  RELAENT              0x0000000000000018 55  FLAGS                0x0000000000000008 56  FLAGS_1              0x0000000008000001 57  VERNEED              0x0000000000000508 58  VERNEEDNUM           0x0000000000000001 59  VERSYM               0x00000000000004f4 60  RELACOUNT            0x0000000000000003 61Version References: 62  required from libc.so.6: 63    0x09691a75 0x00 02 GLIBC_2.2.5 64Sections: 65Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn 66  0 .interp       0000001c  0000000000000318  0000000000000318  00000318  2**0 67                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 68  1 .note.gnu.property 00000020  0000000000000338  0000000000000338  00000338  2**3 69                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 70  2 .note.gnu.build-id 00000024  0000000000000358  0000000000000358  00000358  2**2 71                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 72  3 .note.ABI-tag 00000020  000000000000037c  000000000000037c  0000037c  2**2 73                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 74  4 .gnu.hash     00000024  00000000000003a0  00000000000003a0  000003a0  2**3 75                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 76  5 .dynsym       000000a8  00000000000003c8  00000000000003c8  000003c8  2**3 77                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 78  6 .dynstr       00000084  0000000000000470  0000000000000470  00000470  2**0 79                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 80  7 .gnu.version  0000000e  00000000000004f4  00000000000004f4  000004f4  2**1 81                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 82  8 .gnu.version_r 00000020  0000000000000508  0000000000000508  00000508  2**3 83                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 84  9 .rela.dyn     000000c0  0000000000000528  0000000000000528  00000528  2**3 85                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 86 10 .rela.plt     00000018  00000000000005e8  00000000000005e8  000005e8  2**3 87                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 88 11 .init         0000001b  0000000000001000  0000000000001000  00001000  2**2 89                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE 90 12 .plt          00000020  0000000000001020  0000000000001020  00001020  2**4 91                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE 92 13 .plt.got      00000010  0000000000001040  0000000000001040  00001040  2**4 93                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE 94 14 .plt.sec      00000010  0000000000001050  0000000000001050  00001050  2**4 95                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE 96 15 .text         00000215  0000000000001060  0000000000001060  00001060  2**4 97                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE 98 16 .fini         0000000d  0000000000001278  0000000000001278  00001278  2**2 99                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE 100 17 .rodata       00000029  0000000000002000  0000000000002000  00002000  2**2 101                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 102 18 .eh_frame_hdr 0000005c  000000000000202c  000000000000202c  0000202c  2**2 103                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 104 19 .eh_frame     00000168  0000000000002088  0000000000002088  00002088  2**3 105                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA 106 20 .init_array   00000008  0000000000003db8  0000000000003db8  00002db8  2**3 107                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA 108 21 .fini_array   00000008  0000000000003dc0  0000000000003dc0  00002dc0  2**3 109                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA 110 22 .dynamic      000001f0  0000000000003dc8  0000000000003dc8  00002dc8  2**3 111                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA 112 23 .got          00000048  0000000000003fb8  0000000000003fb8  00002fb8  2**3 113                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA 114 24 .data         00000010  0000000000004000  0000000000004000  00003000  2**3 115                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA 116 25 .bss          00000010  0000000000004010  0000000000004010  00003010  2**2 117                  ALLOC 118 26 .comment      0000002b  0000000000000000  0000000000000000  00003010  2**0 119                  CONTENTS, READONLY 120SYMBOL TABLE: 1210000000000000318 l    d  .interp        0000000000000000              .interp 1220000000000000338 l    d  .note.gnu.property     0000000000000000              .note.gnu.property 1230000000000000358 l    d  .note.gnu.build-id     0000000000000000              .note.gnu.build-id 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2790000000000001100 <__do_global_dtors_aux>: 280__do_global_dtors_aux(): 281    1100:       f3 0f 1e fa             endbr64  282    1104:       80 3d 05 2f 00 00 00    cmpb   $0x0,0x2f05(%rip)        # 4010 <__TMC_END__> 283    110b:       75 2b                   jne    1138 <__do_global_dtors_aux+0x38> 284    110d:       55                      push   %rbp 285    110e:       48 83 3d e2 2e 00 00    cmpq   $0x0,0x2ee2(%rip)        # 3ff8 <__cxa_finalize@GLIBC_2.2.5> 286    1115:       00  287    1116:       48 89 e5                mov    %rsp,%rbp 288    1119:       74 0c                   je     1127 <__do_global_dtors_aux+0x27> 289    111b:       48 8b 3d e6 2e 00 00    mov    0x2ee6(%rip),%rdi        # 4008 <__dso_handle> 290    1122:       e8 19 ff ff ff          callq  1040 <__cxa_finalize@plt> 291    1127:       e8 64 ff ff ff          callq  1090 292    112c:       c6 05 dd 2e 00 00 01    movb   $0x1,0x2edd(%rip)        # 4010 <__TMC_END__> 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328    119d:       89 7d fc                mov    %edi,-0x4(%rbp) 329    11a0:       8b 45 fc                mov    -0x4(%rbp),%eax 330    11a3:       89 c6                   mov    %eax,%esi 331    11a5:       48 8d 3d 72 0e 00 00    lea    0xe72(%rip),%rdi        # 201e <_IO_stdin_used+0x1e> 332    11ac:       b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax 333    11b1:       e8 9a fe ff ff          callq  1050 334    11b6:       90                      nop 335    11b7:       c9                      leaveq  336    11b8:       c3                      retq    33700000000000011b9 <main>: 338main(): 339    11b9:       f3 0f 1e fa             endbr64  340    11bd:       55                      push   %rbp 341    11be:       48 89 e5                mov    %rsp,%rbp 342    11c1:       b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax 343    11c6:       e8 7e ff ff ff          callq  1149 344    11cb:       b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax 345    11d0:       e8 74 ff ff ff          callq  1149 346    11d5:       b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax 347    11da:       e8 6a ff ff ff          callq  1149 348    11df:       bf 0a 00 00 00          mov    $0xa,%edi 349    11e4:       e8 a8 ff ff ff          callq  1191 350    11e9:       e8 07 00 00 00          callq  11f5 351    11ee:       b8 00 00 00 00          mov    $0x0,%eax 352    11f3:       5d                      pop    %rbp 353    11f4:       c3                      retq    35400000000000011f5 : 355test_func(): 356    11f5:       f3 0f 1e fa             endbr64  357    11f9:       55                      push   %rbp 358    11fa:       48 89 e5                mov    %rsp,%rbp 359    11fd:       90                      nop 360    11fe:       5d                      pop    %rbp 361    11ff:       c3                      retq    3620000000000001200 <__libc_csu_init>: 363__libc_csu_init(): 364    1200:       f3 0f 1e fa             endbr64  365    1204:       41 57                   push   %r15 366    1206:       4c 8d 3d ab 2b 00 00    lea    0x2bab(%rip),%r15        # 3db8 <__frame_dummy_init_array_entry> 367    120d:       41 56                   push   %r14 368    120f:       49 89 d6                mov    %rdx,%r14 369    1212:       41 55                   push   %r13 370    1214:       49 89 f5                mov    %rsi,%r13 371    1217:       41 54                   push   %r12 372    1219:       41 89 fc                mov    %edi,%r12d 373    121c:       55                      push   %rbp 374    121d:       48 8d 2d 9c 2b 00 00    lea    0x2b9c(%rip),%rbp        # 3dc0 <__do_global_dtors_aux_fini_array_entry> 375    1224:       53                      push   %rbx 376    1225:       4c 29 fd                sub    %r15,%rbp 377    1228:       48 83 ec 08             sub    $0x8,%rsp 378    122c:       e8 cf fd ff ff          callq  1000 <_init> 379    1231:       48 c1 fd 03             sar    $0x3,%rbp 380    1235:       74 1f                   je     1256 <__libc_csu_init+0x56> 381    1237:       31 db                   xor    %ebx,%ebx 382    1239:       0f 1f 80 00 00 00 00    nopl   0x0(%rax) 383    1240:       4c 89 f2                mov    %r14,%rdx 384    1243:       4c 89 ee                mov    %r13,%rsi 385    1246:       44 89 e7                mov    %r12d,%edi 386    1249:       41 ff 14 df             callq  *(%r15,%rbx,8) 387    124d:       48 83 c3 01             add    $0x1,%rbx 388    1251:       48 39 dd                cmp    %rbx,%rbp 389    1254:       75 ea                   jne    1240 <__libc_csu_init+0x40> 390    1256:       48 83 c4 08             add    $0x8,%rsp 391    125a:       5b                      pop    %rbx 392    125b:       5d                      pop    %rbp 393    125c:       41 5c                   pop    %r12 394    125e:       41 5d                   pop    %r13 395    1260:       41 5e                   pop    %r14 396    1262:       41 5f                   pop    %r15 397    1264:       c3                      retq    398    1265:       66 66 2e 0f 1f 84 00    data16 nopw %cs:0x0(%rax,%rax,1) 399    126c:       00 00 00 00  4000000000000001270 <__libc_csu_fini>: 401__libc_csu_fini(): 402    1270:       f3 0f 1e fa             endbr64  403    1274:       c3                      retq    404Disassembly of section .fini: 4050000000000001278 <_fini>: 406_fini(): 407    1278:       f3 0f 1e fa             endbr64  408    127c:       48 83 ec 08             sub    $0x8,%rsp 409    1280:       48 83 c4 08             add    $0x8,%rsp 410    1284:       c3                      retq @plt>@plt>++++@plt>老规矩，看不懂全部不重要，找你能看得懂的。还是找到 l_count 、g_count、util_test 这几个来吧。看样子也没啥特殊的，所以问题的关键还在前一步：链接器那里。综上可知，static的修饰主要是给编译器做了提示，从而生成的obj文件中带了 local属性，这样就告诉链接器，不能扩大这些被local修饰过的内容的使用范围，从而达到了教科书上面说的那样static的作用效果。其实还有一个方法，就是你写一个带static和不带static的，比如都是全局变量的两个，通过反汇编来对比分析，这样也可以快速看出核心区别，就留给读者去探索吧。再留一个疑问：编译器、链接器 如何做到一个static修饰的局部变量，只能被定义的当前函数内访问的？这个问题，有点深入，也留给读者去探索吧。  5 一种绕开static限制的方法

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谈到绕开static的限制，其实本文第1小节的那个问题例子就是一个很好的思路和方法。要想绕开static的限制，无非就是：将被static修饰的函数转换为没有被static修饰的函数!或者将被static修饰的变量转换为没有被static修饰的变量！这个做法，还有一个行业名词叫：封装。在第1小节中，代码中演示的是将被static修饰的变量，通过传出其地址，以指针的形式导出给外部模块使用。下面的代码片段，将展示将被static修饰的函数，转换为没有被static修饰的函数，从而给外部模块使用。

1test_a.c 2static int test_func_in_a(int a) 3{ 4    return a + 1; 5} 6int test_func_in_a_ex(int a) 7{ 8    return test_func_in_a(a); 9} 10---------------------------- 11test_b.c 12int test_func_in_b(void) 13{ 14    int a = 1; 15    int b; 16    //call test_func_in_a function fail because of "static" 17    //b = test_func_in_a(a) 18    //call test_func_in_a_ex function ok without "static" 19    b = test_func_in_a_ex(a) 20    return b; 21}示例代码很简单，仅仅就是在_test_a.c 中，编写一个不被static修饰的函数 test_func_in_a_ex，然后它去调用被static修饰的test_func_in_a函数，这样就轻松绕开了static的限制。你学会了吗？  6 拓展延伸：如何调用静态库里的被static修饰的函数？

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关于这个扩展延伸，其实我很早就起草了一篇博文想写这个内容来着，但是一直拖，一直拖，直到现在还没生产。索性就在本文做个牵引吧！个人认为，对于此问题，应该分为两个场景：静态库的代码，你有修改的权限；或者你能找到人来修改；比如，公司内部不同团队直接的公有库代码；静态库的代码，你完全没办法查看源码或修改源码；比如一些第三方的库。针对这两种不同的场景，可能采取的方式是不一样的，你觉得应该如何做最好呢？如果你也对此问题感兴趣，请关注我的后续的拆解博文。

原文：https://club.rt-thread.org/ask/article/1b38085300b58f82.html

作者：recan

 

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原文标题：【知识科普】C语言的static究竟限制了谁

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