编译相同的源代码如何生成不同的目标文件？答案

【问题标题】：How can compiling the same source code generate different object files?编译相同的源代码如何生成不同的目标文件？
【发布时间】：2014-06-10 21:51:55
【问题描述】：

经过一长串调试后，我将问题缩小到一个文件。问题是文件在两个不同的目录中编译不同，而其他一切都相同。

我正在使用 CodeSourcery 的 arm gcc 编译器（gcc 版本 4.3.3，Sourcery G++ Lite 2009q1-161）来编译一个简单的文件。我在一个模块中使用它没有问题，然后我将它复制到另一个模块以在那里使用。编译时，目标文件明显不同。编译这两个文件的命令行是相同的（我用linux历史来确定），3个包含文件也是相同的副本（用diff检查）。

我对两个目标文件进行了二进制比较，它们散布着很多单独的字节差异。我做了一个 objdump -D 并比较了它们，有很多不同之处。这是dump1、dump2 和diff。命令行是“ arm-none-eabi-gcc --std=gnu99 -Wall -O3 -g3 -ggdb -Wextra -Wno-unused -c crc.c -o crc.o"。

这怎么可能？我还使用 -S 而不是 -c 进行了编译，并查看了汇编程序的输出，除了目录路径之外，它是相同的。那么目标文件怎么会不一样呢？

我真正的问题是，当我尝试将 dump2 的目标文件链接到我的程序时，我得到未定义的引用错误，因此对象中的某些内容是错误的，而 dump1 的对象没有出现此类错误并且链接正常。

【问题讨论】：

显然有一个标签binary-reproducibility。我在这个编译器上看到了同样的事情。大多数 diff 显示不同的寄存器选择或文件偏移，但它具有相同的基本功能。请参阅：Debian reproducible builds。当然，输出可能不同。是你的问题吗？我认为您的问题是另一回事。
还有：SO binary changing in each build等
您可以尝试使用-O0 进行编译以查看差异是否仍然存在。
我有一个类似的问题on ARM。完全相同的代码和编译器，在每种情况下生成的程序集略有不同（不同的寄存器选择）。就好像优化受到一些随机内存问题或一些时间问题的影响。
请注意，在这种情况下，差异中的所有内容看起来都来自 .debug_* 部分。我对 DWARF 格式一无所知，但是当我看到没有字节设置最高位并且序列 2e 2e 2f 分散在各处的废话“指令”时，我知道我正在查看 ASCII 路径字符串。我敢打赌，大部分差异只是因为在不同的位置编译。如果您在没有调试信息的情况下进行编译，它是否可以工作？

标签： c linux gcc compiler-construction arm

【解决方案1】：

对于大型软件，有许多实现对指针进行哈希处理。这是导致结果随机化的主要原因之一。通常如果程序逻辑正确，一些内部数据结构的顺序可能会不同，这在大多数情况下是无害的。

另外，不要比较 'objdump -D' 的输出，因为你是从不同的目录编译代码，字符串表、符号表、DWARF 或 eh_frame 应该是不同的。你肯定会得到很多差异线。

唯一有意义的比较是比较“objdump -d”的输出，它只处理文本部分。如果文本部分相同（相似），则可以认为是相同的。

【讨论】：

【解决方案2】：

您的文件很可能会选择不同的包含文件。这是最可能的原因。

检查您的包含路径是否完全相同，包含语句中的路径。它们可能指向不同的目录。 C 和 C++ 有一个功能，当您 #include abcd.h 时，它会尝试从调用文件的目录加载 abcd.h。检查一下。

【讨论】：