nm
nm是一个非常有用的命令行工具，用于查看目标文件（如.o, .a, .so, .exe等）中的符号表。符号表包含了目标文件中所有符号的信息，符号可以是变量、函数、数组等
功能概述
nm命令主要用于显示目标文件中符号的信息，包括符号的名称、类型、大小和地址等。通过这些信息，可以了解目标文件中定义和引用的符号，帮助进行调试、链接和优化等操作
符号表
符号表（Symbol Table）是编译器、链接器和调试器使用的一个数据结构，它包含了程序中所有符号（如变量、函数、常量等）的相关信息。符号表的主要作用是帮助程序员、编译器和链接器识别和管理程序中使用的符号，通常包括符号的名称、类型、地址、作用域等信息
符号表的组成
符号表的每个条目通常包含以下信息
- 符号名称（Symbol Name） 每个符号在符号表中都有一个唯一的标识符（例如，函数的名称、全局变量的名称）
- 符号类型（Symbol Type） 该符号的类型，如函数、变量、常量、标签等
- 符号的作用域（Symbol Scope） 符号的作用域定义了它在程序中的可见性。作用域可以是局部的（例如函数内部的局部变量）或全局的（例如全局变量和函数）
- 符号的存储位置（Storage Location） 对于变量或函数，这通常是其在内存中的位置。对于未定义的符号，存储位置可能是一个“占位符”，表示它将在链接过程中被解决
- 符号的地址（Address） 符号在程序或目标文件中的地址（例如内存地址）。这个信息对于运行时的加载和执行非常重要
- 符号的大小（Size） 对于某些符号（如变量和数组），符号表可能会记录它们的大小。对于函数符号，通常不记录大小
- 符号的绑定性（Binding） 符号的绑定性决定了符号是否可以被其他代码共享。例如，全局符号是“可重定位”的，可以被其他模块引用，而局部符号只能在定义它的模块内使用
- 符号的可见性（Visibility）
符号是“可见”的还是”不可见“的。例如在C语言中，
static关键字使符号仅在本文件中可见
符号表在不同阶段的作用
- 编译阶段 在源代码编译时，编译器会为每个符号生成符号表条目。编译器使用符号表来确保每个符号有正确的类型、作用域，并检查符号是否定义或声明正确
- 汇编阶段
汇编器将生成符号表条目并生成目标文件（例如
.o文件）。符号表会 包含所有局部而全局符号，部分符号可能会标记为”未定义“（如外部函数） - 链接阶段 链接器会合并来自不同目标文件的符号表，将所有符号链接在一起。它会检查未定义符号，并为这些符号分配地址。链接器还会处理全局符号和库的引用
- 调试阶段 调试器使用符号表来查看程序的内部结构，帮助调试员查看变量值、函数调用栈等信息。调试器通常需要一个包含调试符号的符号表，这些符号表可能包含丰富的调试信息，如函数名称、变量名称和源代码行号。符号表能帮助调试器将机器代码映射回源代码的行号和函数名称，调试器能够从符号表中获得所有变量的名称、类型和当前值。符号表哦能够帮助调试器显示函数调用栈的内容，便于开发者追踪函数调用的顺序
符号表的分类
符号表通常根据生命周期和作用域分为几种类型
- 本地符号表：仅在某个源文件或函数内部可见的符号，如全局变量和局部函数
- 全局符号表：在整个程序中可见的符号，如全局变量和全局函数
- 外部符号表：在其他目标文件中定义的符号，但被当前目标文件引用（例如，外部函数或变量）。这些符号在编译时可能未定义，但在链接时会被解析
用法
nm [option] <targetfile>
例如，要查看一个目标文件program.o中的符号，可以运行
nm program.o
如果未指定文件，默认分析a.out
核心输出内容
对于每个符号，nm默认输出三列信息
- 符号值/地址：以十六进制表示（默认），是符号在内存或节中的位置
- 符号类型：一个字母，表示符号的性质和所在节
- 符号名称：符号的标识符
符号类型详解
类型字母表明了符号的作用域、存储位置和特殊属性
- 小写字母：符号通常是局部（
local）的，只在定义它的文件内可见（如static函数/变量） - 大写字母：符号通常是全局（
global）或外部（external）的，可以被其他目标文件引用
| 类型 | 描述 |
|---|---|
A | 绝对值符号。链接时其值不变 |
B, b | BSS段符号。存放未初始化或零初始化的静态/全局变量 |
C | 公共符号（Common）。未初始化的全局变量（C语言）。链接时多个同名符号会合并 |
D, d | 数据段符号。存放已初始化的静态/全局变量 |
T, t | 代码段（Text）符号。通常是函数。T表示全局函数，t表示静态函数 |
U | 未定义符号。在本文件使用但未定义，需要在其他文件中链接 |
R, r | 只读数据段符号。存放常量（如字符串字面量，const全局变量 |
W, w | 弱符号。已定义但链接时优先级低于强符号（同名时用强符号） |
V, v | 弱对象符号（特定类型的弱符号） |
i | 间接函数（ifunc）。GNU扩展，运行时解析的函数地址（用于优化） |
N | 调试符号 |
? | 未知类型或特殊格式符号 |
选项
- 控制输出格式
-f <格式>：指定输出格式。bsd（默认），sysv（表格形式，更详细），posix（标准化格式），just-symbol（仅输出名称）-P：使用posix格式（-f posix的简写）-t <基数>：指定地址的基数。d（十进制），o（八进制），x（十六进制，默认）-S,--print-size：在BSD格式下，同时打印符号的大小（对于数据和BSS段符号特别有用）-A,-o：在每个符号前打印其所在的文件名，适用于分析多个文件
- 控制符号筛选
-g,--extern-only：只显示外部（全局）符号-u,--undefined-only：只显示未定义符号。用于检查缺少哪些依赖-U,--defined-only：只显示已定义符号--no-weak：不显示弱符号-a：显示所有符号，包括调试符号（默认会过滤掉一些）
- 控制排序方式
-n,-v：按符号的地址/值进行数值排序（默认按名称字母排序）-p：不排序，按目标文件中的出现顺序输出-r：反向排序（与当前排序顺序相反）--size-sort：按符号的大小排序。需要与-S配合查看大小
- 符号名称处理
-C,--demangle：还原（demangle）C++等语言的修饰名，将类似_Z3foov的符号变为可读的foo()。这是最常用的选项之一--no-demangle：不还原修饰名（默认）
- 附加信息显示
-l,--line-numbers：尽可能使用调试信息，显示符号对应的源文件名和行号-s.--print-armap：当分析静态库（.a文件）时，显示库的符号索引（armap），即哪些符号在哪个目标文件(.o)中-D,--dynamic：显示动态符号表（共享库中的符号），而不是常规符号表
示例
- 查看可执行文件/库的接口
nm -gC myprogram | grep " T "
列出所有全局函数
- 检查为解决符号（链接错误）
nm -uC *.o
查看所有目标文件中未定义的符号
- 查找特定符号的定义
nm -AC libxxx.a | grep function_name
在静态库中查找哪个.o文件定义了某个函数
- 分析符号大小
nm -S --size-sort libxxx.so | tail -20
查看共享库中最大的20个符号
- 分析C++二进制文件
nm -nC a.out
按地址排序并还原名称，便于查看函数局部
重要特性与说明
- 符号版本化：支持GNU扩展的符号版本控制，符号名后可能带有
@VERSION或@@VERSION - 间接函数（ifunc）：支持GNU的间接函数，可通过
--ifunc-chars自定义显示字符 - 递归还原限制：为防止恶意名称导致栈溢出，对C++名称还原有递归深度限制（默认2048），可通过
--no-recurse-limit禁用（不推荐） - 插件系统：支持通过
--plugin加载插件以分析非标准格式
用途
查看符号信息
nm用于iechu目标文件中的所有符号信息。它显示每个符号的地址、符号类型、符号名等内容。这对于理解程序的结构和符号的布局非常有帮助调试和分析程序 在调试时，你可以使用
nm查看程序中包含哪些符号（如函数和变量），并检查它们是否已正确定义或未定义（比如查看是否有未定义符号）。这对于提案是链接错误和运行时错误非常有用分析目标文件的符号类型
nm会根据符号类型对符号进行分类。这样你可以清楚地知道符号是函数、全局变量、弱符号还是未定义符号，甚至可以查看符号是否为调试符号或是被编译器生成的特殊符号查找未定义符号 通过使用
nm查看目标文件，可以帮助你快速定位未定义的符号（通常标记为U），这有助于检查程序是否存在缺失的符号或错误的依赖关系分析静态库和共享库 对于静态库（
.a文件）和共享库（.so文件）,nm可以帮助你查看库文件中的符号，了解该库提供了哪些函数和变量，以及它们是否已被正确导出查看符号版本
nm支持查看符号的版本信息（通过--with-symbol-versions选项）。这在使用动态链接库时特别有用，能够帮助你确保符号的版本兼容性检查符号冲突 当链接多个目标文件或库时，可能会发生符号冲突。
nm可以帮助你检查哪些符号是全局符号，哪些是局部符号，从而帮助你调试符号冲突问题
示例
- test.c 主程序
#include <stdio.h>
/* 全局变量（将在不同的段中） */
int global_uninit; /* BSS段 - 未初始化 */
int global_init = 100; /* 数据段 - 已初始化 */
const int global_const = 200; /* 只读数据段 */
static int static_global = 300; /* 数据段，但局部于本文件 */
/* 函数声明（将产生未定义符号） */
extern void external_function(void);
extern int external_variable;
/* 弱符号声明 */
__attribute__((weak)) void weak_function(void);
__attribute__((weak)) int weak_variable = 500;
/* 全局函数定义 */
void global_function(void) {
printf("Global function\n");
}
/* 静态函数（局部于本文件） */
static void static_function(void) {
printf("Static function\n");
}
/* 另一个全局函数，调用其他函数 */
void another_global_function(void) {
static_function();
if (weak_function) {
weak_function();
}
}
/* 公共符号（C语言中的未初始化全局变量） */
int common_symbol; /* 注意：这取决于编译选项 */
/* 使用未定义符号 */
void use_undefined(void) {
external_function();
printf("External variable: %d\n", external_variable);
}
/* 内联函数测试 */
static inline void inline_function(void) {
printf("Inline function\n");
}
void call_inline(void) {
inline_function();
}
int main(void) {
global_function();
static_function();
another_global_function();
use_undefined();
call_inline();
printf("Global init: %d\n", global_init);
printf("Global const: %d\n", global_const);
printf("Static global: %d\n", static_global);
return 0;
}
/* 定义一个弱函数（可能被覆盖） */
__attribute__((weak)) void weak_function(void) {
printf("Weak function (default)\n");
}
extern.c提供外部符号定义
#include <stdio.h>
/* 定义在 test_nm.c 中声明的外部符号 */
void external_function(void) {
printf("External function defined\n");
}
int external_variable = 999;
/* 强函数，可能覆盖弱函数 */
void strong_function(void) {
printf("This is a strong function\n");
}
/* 可以尝试把这个函数名改为 weak_function 来测试弱符号覆盖 */
/*
void weak_function(void) {
printf("Strong version of weak function\n");
}
*/
执行命令
gcc test.c extern.c -o a.out
nm a.out
输出
000000000000038c r __abi_tag
000000000000119d T another_global_function
0000000000004020 B __bss_start
00000000000011f4 T call_inline
0000000000004028 B common_symbol
0000000000004020 b completed.0
w __cxa_finalize@GLIBC_2.2.5
0000000000004000 D __data_start
0000000000004000 W data_start
00000000000010b0 t deregister_tm_clones
0000000000001120 t __do_global_dtors_aux
0000000000003db8 d __do_global_dtors_aux_fini_array_entry
0000000000004008 D __dso_handle
0000000000003dc0 d _DYNAMIC
0000000000004020 D _edata
0000000000004030 B _end
0000000000001299 T external_function
000000000000401c D external_variable
00000000000012d0 T _fini
0000000000001160 t frame_dummy
0000000000003db0 d __frame_dummy_init_array_entry
0000000000002318 r __FRAME_END__
0000000000002004 R global_const
0000000000001169 T global_function
0000000000004010 D global_init
0000000000003fb0 d _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
0000000000004024 B global_uninit
w __gmon_start__
00000000000020d4 r __GNU_EH_FRAME_HDR
0000000000001000 T _init
00000000000011de t inline_function
0000000000002000 R _IO_stdin_used
w _ITM_deregisterTMCloneTable
w _ITM_registerTMCloneTable
U __libc_start_main@GLIBC_2.34
0000000000001204 T main
U printf@GLIBC_2.2.5
U puts@GLIBC_2.2.5
00000000000010e0 t register_tm_clones
0000000000001080 T _start
0000000000001183 t static_function
0000000000004014 d static_global
00000000000012b3 T strong_function
0000000000004020 D __TMC_END__
00000000000011b2 T use_undefined
000000000000127f W weak_function
0000000000004018 V weak_variable
分析
用户定义的符号
全局函数（T-代码段）
000000000000119d T another_global_function
00000000000011f4 T call_inline
0000000000001299 T external_function
0000000000001169 T global_function
0000000000001204 T main
00000000000011b2 T use_undefined
00000000000012b3 T strong_function
静态/局部函数（t-局部代码）
00000000000011de t inline_function # 内联函数（实际被实例化）
0000000000001183 t static_function # 你的静态函数
0000000000001160 t frame_dummy # 编译器生成的
0000000000001120 t __do_global_dtors_aux # 编译器生成的
00000000000010b0 t deregister_tm_clones # 编译器生成的
00000000000010e0 t register_tm_clones # 编译器生成的
数据段变量（D/d-已初始化数据）
0000000000004010 D global_init # 你的全局初始化变量
0000000000004014 d static_global # 你的静态全局变量（小写d）
000000000000401c D external_variable # external.c中的变量
0000000000004018 V weak_variable # 弱变量（特殊类型V）
BSS段变量（B/b-未初始化数据）
0000000000004024 B global_uninit # 你的全局未初始化变量
0000000000004028 B common_symbol # 你的common符号（现在是BSS）
0000000000004020 b completed.0 # 编译器生成的局部BSS变量
只读数据（R/r-常量）
0000000000002004 R global_const # 你的全局常量
弱符号
000000000000127f W weak_function # 弱函数
0000000000004018 V weak_variable # 弱对象变量
编译器/链接器生成的符号
程序入口和初始化
0000000000001080 T _start # 程序真正的入口点（不是main！）
0000000000001000 T _init # 初始化函数
00000000000012d0 T _fini # 终止函数
ELF段标记符号
0000000000004020 B __bss_start # BSS段开始
0000000000004030 B _end # 程序结束地址
0000000000004020 D _edata # 数据段结束/BSS段开始
0000000000004000 D __data_start # 数据段开始
0000000000004000 W data_start # 数据段开始（弱符号）
TLS（线程局部存储）相关
0000000000004020 D __TMC_END__ # TLS控制块结束
动态链接相关
0000000000003dc0 d _DYNAMIC # 动态段地址
0000000000003fb0 d _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ # 全局偏移表（用于PIC）
数组和框架
0000000000003db0 d __frame_dummy_init_array_entry
0000000000003db8 d __do_global_dtors_aux_fini_array_entry
0000000000002318 r __FRAME_END__
00000000000020d4 r __GNU_EH_FRAME_HDR # 异常处理框架头
外部库符号（动态链接）
GLIBC库函数（U-未定义，需要动态链接）
U __libc_start_main@GLIBC_2.34 # 启动main函数
U printf@GLIBC_2.2.5 # printf函数
U puts@GLIBC_2.2.5 # puts函数（编译器可能优化使用）
弱引用的库函数（w-弱引用）
w __cxa_finalize@GLIBC_2.2.5 # C++终止处理
w __gmon_start__ # gprof分析器
w _ITM_deregisterTMCloneTable # 事务内存
w _ITM_registerTMCloneTable
特殊符号
0000000000002000 R _IO_stdin_used # 标准IO使用标记
0000000000004008 D __dso_handle # DSO句柄
00000000000038c r __abi_tag # ABI标签
特别的
- 地址空间布局
- 代码段：从
0x1000到0x12d0左右（可执行，只读） - 只读数据：从
0x2000开始（常量） - 数据段：从
0x4000开始（已初始化变量） - BSS段：从
0x4020开始（未初始化变量）
- 代码段：从
- 实际与理论的区别
- common_symbol：在输出中是
B(BSS段)，而不是C（Common）。这是因为现代GCC默认使用-fno-common - inline_function：虽然声明为
inline，但编译器仍然生成了实例（t类型） - printf vs puts：编译器可能将
printf调用优化为puts
- common_symbol：在输出中是
- 动态链接符号的版本控制
注意
@GLIBC_2.2.5和@GLIBC_2.34这样的后缀，这是符号版本控制- 确保程序链接到正确版本的库函数
- 允许同一个库中有多个版本的函数