关于指向只读数据的指针变量的重定位机制、.data.rel.local节作用及GOT相关疑问

我来一步步拆解你遇到的这些问题，先从变量的本质差异说起，再结合你的代码、反汇编结果逐个解释概念和流程。

一、先明确两个变量的本质差异 #

你的代码里两个全局/静态变量的核心区别，直接决定了它们的存储位置和重定位方式：

• static int order = 5;：这是一个已初始化的非const数值变量，它的初始值5是编译时就能确定的固定值，不需要链接阶段修改，所以直接放在.data节。
• char *and_the = "DDD";：这是一个可写的指针变量，它本身需要存储一个地址值——也就是只读数据段.rodata中字符串"DDD"的内存地址。但这个地址在编译阶段是完全未知的，必须等到链接阶段才能确定，所以这个指针变量的初始值需要链接器来填充，这就涉及到重定位逻辑。

二、.data.rel.local 节到底是什么？ #

我们把它和普通.data节做对比，就能快速理解：

• .data：存储已初始化、且初始值不需要链接时修改的全局/静态变量（比如order，值是5，编译时就确定，链接时不需要改动）。
• .data.rel.local：存储**已初始化、但初始值是需要链接时解析的地址（即需要重定位），且重定位仅影响当前模块（本地）**的变量。简单说：这些变量本身是可写的，但它们的初始值只是个“占位符”，需要链接器把真实的内存地址填进去，而且这个重定位操作只和当前模块内的符号有关，不需要涉及其他模块的PLT/GOT。

你的and_the就属于这种：它是可写的指针变量，初始值要指向.rodata的"DDD"，但这个地址编译时未知，所以暂时把它放在.data.rel.local节，等链接时填充真实地址。（链接完成后，.data.rel.local会被合并到.data节，所以你在最终可执行文件里看到and_the在.data里）

三、and_the的重定位流程（结合你的反汇编） #

我们分编译、链接、运行三个阶段看：

1. 编译阶段：
   编译器不知道.rodata中"DDD"的最终地址，所以给and_the分配一块8字节的内存（x86_64指针长度），初始值填0，放在.data.rel.local节。同时生成访问and_the的指令：

   2b: 48 8b 05 00 00 00 00 mov 0x0(%rip),%rax # 32 <main+0x32>
   2e: R_X86_64_REX_GOTPCRELX and_the-0x4
   

   这里的R_X86_64_REX_GOTPCRELX是x86_64的优化重定位类型，编译器先按“通过GOT访问”的通用逻辑生成指令，因为它无法提前预知链接时是否能优化成直接访问。

2. 链接阶段：

   • 链接器先确定.rodata中"DDD"的最终地址，把这个地址写入.data.rel.local里and_the对应的内存位置。
   • 同时，链接器发现and_the是当前模块的符号（指向的.rodata也是本模块内的），所以对R_X86_64_REX_GOTPCRELX重定位做折叠优化：不需要真的走GOT，直接计算出and_the在.data节的地址相对于当前指令的RIP偏移，把指令里的0x0替换成正确的偏移量。

3. 运行阶段：
   执行mov 0x0(%rip),%rax时，会直接从.data节的and_the变量中读取到.rodata里"DDD"的地址，然后把这个地址传给printf，就可以打印字符串了。

四、解答你最困惑的问题：为什么需要.data里的and_the符号？ #

你混淆了and_the变量和GOT的作用：

• and_the本身是一个可写的指针变量——你完全可以在代码里加一句and_the = "Hello World";来修改它的值，这就要求必须有一块可写的内存（也就是.data里的and_the）来存储这个指针值。
• GOT的作用通常是跨模块访问外部符号（比如你调用printf时用的R_X86_64_PLT32 printf-0x4，就是通过PLT+GOT来调用外部标准库的函数）。但对于and_the这种本模块内的可写指针变量，根本不需要GOT来存储地址——and_the自己的内存就是用来存.rodata地址的地方。

那为什么反汇编里会出现GOT相关的重定位？因为编译时编译器无法提前知道链接时能不能做优化，所以先按通用的GOT访问逻辑生成指令，链接器会根据符号的实际情况（本地/外部）来决定是否优化成直接访问。

再对比order和and_the的重定位差异 #

• order：是数值变量，直接存储值5，访问时需要通过RIP相对寻址找到它在.data的地址，所以重定位是R_X86_64_PC32 .data-0x4，用来计算order相对于当前指令的偏移。
• and_the：是指针变量，需要存储另一个地址（.rodata的"DDD"），所以它自己的内存需要链接时填充值，访问时先读这个变量里的地址，再去.rodata取字符串。

内容来源于stack exchange