为什么调用同一编译单元的本地函数仍需要重定位？

你观察到的现象是ELF编译链接模型下的默认行为，本质和符号可见性、链接规则直接相关： #

核心原因 #

1. 全局符号默认允许被外部覆盖
   没有加static修饰的全局C函数，默认属于外部可见符号，ELF规范明确允许这类符号在链接（包括静态链接、动态链接）阶段被其他目标文件/动态库的同名符号覆盖。
   比如你链接时如果引入了另一个同样定义了foo的目标文件，链接器会按照规则选择其中一个作为全局生效的foo实现。如果编译阶段就把call foo的相对偏移写死为当前编译单元内的偏移，最终就会调用到错误的foo，所以必须等链接器确定foo最终的符号地址后再修正偏移。
2. 编译阶段的统一流程设计
   就算不存在符号覆盖的场景，编译器在生成可重定位目标文件（.o后缀）时，也不会直接填充全局符号调用的偏移，而是生成对应的重定位条目。你可以执行readelf -r my_file.o看到对应callq指令位置的R_X86_64_PC32类型重定位条目，地址计算的工作会统一交给链接器处理，这是ELF工具链的标准设计。
   需要注意的是，链接完成后这个callq指令最终还是会用RIP相对寻址填充正确的偏移，重定位只是把地址计算的时机从编译阶段推迟到了链接阶段，并没有改变最终的寻址方式。

验证方法 #

如果要让同编译单元的函数调用不需要重定位，只需要让编译器确认该函数不会被外部覆盖即可，常见实现方式：

• 给foo函数加上static修饰，限制其作用域仅在当前编译单元
• 编译时添加-fvisibility=hidden参数，将所有全局符号默认设为隐藏可见性
• 开启O1及以上优化，编译器会自动识别同单元内未被导出的函数，直接填充正确的相对偏移
  修改后重新编译查看反汇编，你会发现callq指令的操作数不再是全0，对应的重定位条目也会消失。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者john