assembly 为什么我的hello world二进制大多数是0？

qaxu7uf2 于 4个月前发布在其他

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#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello world");
    return 0;
}

字符串
在Mac上，它的大小是48k。然而，当我用xxd查看二进制文件时，大部分看起来像这样：

...
0000b990: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
0000b9a0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
0000b9b0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
...

型
为什么会这样呢？
otool告诉我：

otool -L hello
hello:
    /usr/lib/libSystem.B.dylib (compatibility version 1.0.0, current version 1292.0.0)

型
所以它再次被动态链接到libSystem中，它在printf中。
那为什么全是零

assembly

来源：https://stackoverflow.com/questions/65443939/why-is-my-hello-world-binary-mostly-zeroes

1条答案

按热度按时间

cfh9epnr1#

是因为对齐。
XNU强制Map二进制部分的每个段与平台的页面大小对齐。在x86_64上，为0x 1000字节，在arm 64上，为0x 4000字节（即使在硬件将支持0x 1000的情况下）。并且如果某些段的数据必须与某个偏移对齐，那么在文件中必须有一些东西来填补中间差距--通常是零。
现在，如果您的二进制文件是48 KB，那么它的段可能看起来像这样：

LC 00: LC_SEGMENT_64  Mem: 0x000000000-0x100000000  File: Not Mapped    ---/--- __PAGEZERO
LC 01: LC_SEGMENT_64  Mem: 0x100000000-0x100004000  File: 0x0-0x4000    r-x/r-x __TEXT
LC 02: LC_SEGMENT_64  Mem: 0x100004000-0x100008000  File: 0x4000-0x8000 rw-/rw- __DATA_CONST
LC 03: LC_SEGMENT_64  Mem: 0x100008000-0x10000c000  File: 0x8000-0xc000 rw-/rw- __DATA
LC 04: LC_SEGMENT_64  Mem: 0x10000c000-0x100010000  File: 0xc000-0xc110 r--/r-- __LINKEDIT

字符串
对于0x 4000的对齐，这已经是最小的布局。但是如果你使用的是Intel，你可以通过将-Wl,-segalign,0x1000传递给编译器来强制链接器使用0x 1000。这应该会产生一个只有大约12 KB的二进制文件：

LC 00: LC_SEGMENT_64  Mem: 0x000000000-0x100000000  File: Not Mapped    ---/--- __PAGEZERO
LC 01: LC_SEGMENT_64  Mem: 0x100000000-0x100001000  File: 0x0-0x1000    r-x/r-x __TEXT
LC 02: LC_SEGMENT_64  Mem: 0x100001000-0x100002000  File: 0x1000-0x2000 rw-/rw- __DATA_CONST
LC 03: LC_SEGMENT_64  Mem: 0x100002000-0x100003000  File: 0x2000-0x3000 rw-/rw- __DATA
LC 04: LC_SEGMENT_64  Mem: 0x100003000-0x100004000  File: 0x3000-0x3110 r--/r-- __LINKEDIT

型
如果你想进一步优化你的二进制文件，你需要去掉代码段。通过导入和链接，你唯一能去掉的就是__DATA_CONST，你可以通过在macOS莫哈韦（或更早的版本）中使用-mmacosx-version-min=10.14来实现。这将给你留下8 KB多一点的空间：

LC 00: LC_SEGMENT_64  Mem: 0x000000000-0x100000000  File: Not Mapped    ---/--- __PAGEZERO
LC 01: LC_SEGMENT_64  Mem: 0x100000000-0x100001000  File: 0x0-0x1000    r-x/r-x __TEXT
LC 02: LC_SEGMENT_64  Mem: 0x100001000-0x100002000  File: 0x1000-0x2000 rw-/rw- __DATA
LC 03: LC_SEGMENT_64  Mem: 0x100002000-0x100003000  File: 0x2000-0x20f0 r--/r-- __LINKEDIT

型
如果您正在努力实现尽可能小的可执行文件，则可以进一步放弃__DATA，甚至可能放弃__LINKEDIT，但您必须对代码进行实质性的更改，以便仅发出原始syscalls，而不使用动态链接器等。
对于任何实际应用程序，我还要说这些零实际上并不重要。给定四个Map段，它们永远不会占用超过48 KB的空间。二进制文件越大，零所占的百分比就越小。
至于分布，答案显而易见：xz。
使用压缩上述二进制档，会产生：

48 KB二进制文件为776字节。
12 KB二进制文件为736字节。
8 KB二进制文件为684字节。

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