如何使用 MinGW-gcc 摆脱 DLL .reloc 部分？

Question

我在 C 中手动构建 vtable。当从 DLL 导出时，它们会在其重定位表中生成大量条目。
示例objdump 输出：

Virtual Address: 00002000 Chunk size 24 (0x18) Number of fixups 8
    reloc    0 offset    0 [2000] HIGHLOW
    reloc    1 offset    4 [2004] HIGHLOW
    reloc    2 offset    8 [2008] HIGHLOW
    reloc    3 offset    c [200c] HIGHLOW
    reloc    4 offset   10 [2010] HIGHLOW
    reloc    5 offset   14 [2014] HIGHLOW
    reloc    6 offset   18 [2018] HIGHLOW
    reloc    7 offset   1c [201c] HIGHLOW

有没有办法摆脱它们，或者它们是 Windows 上的唯一方法？
以下是我目前的发现：

1. 在 Visual Studio 的 link 中，有一个选项 /FIXED（这正是我想要的）
2. 有this tuturial，但大部分似乎仅适用于Linux 下的gcc
3. 我可以在没有-shared 的情况下构建DLL，而是设置--image-base

最后一个确实有效（没有生成 .reloc 部分），但我认为这是一个极其丑陋的 hack，因为它实际上不再是 DLL。

澄清：

我的印象是，这个问题之所以被否决，是因为人们发现搬迁是件好事。 我承认，总的来说他们很好，但我有一个非常具体的目标。我想展示如何在 O(1) 中实现使用 vtable 的动态多态性，如下所示：

struct IDerived {
    union {
        IBaseA asBaseA;
        struct {
            int (*foo)(Derived this); // inherited from BaseA
            ...
        };
    };
    union {
        IBaseB asBaseB;
        struct {
            int (*bar)(Derived this); // inherited from BaseB
            ...
        };
    };
    int (*baz)(Derived this);
    ...
};

struct Derived {
    const IDerived *iface;
    void *data;
};

extern void doSthWithBaseB(BaseB x);

void doSthWithDerived(Derived x) {
    x.iface->foo(x);
    doSthWithBaseB((BaseB){ &x.iface->asBaseB, x.data }) // high-level cast
}

由于“高级转换”只涉及指针算术，所以这是 O(1)（尤其是不像 Java 中那样进行线性搜索）。

现在回到重定位：无论成本有多低，它恰好是 O(n)，因为每个类中的每个方法都需要更新。叹息。

tl;dr
微软的/FIXED 是否有 GCC 的挂件？如果不是，要在 PE 中设置哪些标志来实现所需的行为？

Answer 1

好的，我自己找到了答案：

必须在 DLL 上使用strip -R .reloc，然后手动将IMAGE_FILE_RELOCS_STRIPPED (0x0001) 添加到PE 标头中的Characteristics 字段。这样就可以了。

这当然要与自定义基地址 (-Wl,--image-base=...) 一起使用 - 否则 Windows 将无法加载 DLL。
生成的模块也可能是防病毒软件的误报（因此会立即移动到容器中）。

Answer 2

PIC 并不意味着与位置无关的数据。您的 代码 与位置无关，但这会产生运行时成本。在编译/链接时可以用函数地址填充数据部分并没有什么魔力，因为它们在运行时会有所不同 - 否则 PIE 不会一开始就说运行时成本。编译器也许可以使用某种不同类型的函数指针，它指向 PIC 函数并在调用之前得到修复，但这会在每个函数指针取消引用上产生额外的成本。因此编译器默认不会这样做。

您可以让运行时链接器完成其工作并在加载代码时修复您的 vtable，或者您可以在运行时填充 vtable，前提是编译器不会优化此类代码并返回 rdata vtable。无论哪种方式，你都在做同样的事情，而且你不会摆脱它。

除了带有函数指针的 vtable，您可以显式地 thunk 并希望该开关不会使用编译器生成的 vtable 来实现。然后C_foo(&c, ...) thunk 调用将替换c->vtable->foo(...) 调用。

typedef enum { C_type, D_type } type_t;


typedef struct {
  type_t type;
} C;

typedef struct {
  type_t type;
} D;

// Replaces the vtable
void C_foo_impl(int);
void D_foo_impl(int);
void C_foo(C * self, int i) {
  switch (self->type) {
  case C_type: return C_foo_impl(i);
  case D_type: return D_foo_impl(i);
  default: return;
  }
}

void C_init(C * self) {
  self->type = C_type;
}

void D_init(D * self) {
  C_init((C*)self);
  self->type = D_type;
}

void test(void) {
  C c;
  C_init(&c);
  D d;
  D_init(&d);
  C_foo(&c, 10); // calls c_foo_impl
  C_foo((C*)&d, 10); // calls d_foo_impl
}