为什么普通的C编译器会在输出中包含源文件名？

Question

我从最近的这个答案中了解到，即使在未启用调试功能的情况下，gcc和clang仍会将源文件名作为元数据包含在二进制文件中。

我真的不明白为什么这是一个好主意。除了微小的隐私风险外，当人们优化生成的二进制文件的大小（-Os）时，这也看起来效率低下。

编译器为什么要包含此信息？

- Federico Poloni

---

不仅仅是GCC，Clang也可以实现（任何生成遵循规范的ELF二进制文件的编译器工具链都可以）。 - cyphar

@cyphar 我承认我只是在其中进行了grep而没有阅读所有的60页，但我发现该文档仅在第25页提到了FILE，并且它并没有说这是强制性的（“通常，符号的名称给出与目标文件相关联的源文件的名称”）。 - Federico Poloni

我也没有读完所有的60页。但是，当涉及到标准时，“传统上”意味着“你应该这样做，因为人们可能会依赖它”。归根结底，如果你得到了一个规范，最好就按照规范的要求去做（考虑到你的用户可能会使用标准中表达的最奇特的功能），而不是试图回避你不必实现的东西。毕竟，GNU是拥有大量额外功能的领域。 - cyphar

然而，声称“任何”编译器工具链都将实现STT_FILE可能过于强硬，只是因为一些程序员需要该功能，所以大多数流行的编译器似乎会实现它。 - cyphar

@cyphar讲得很有道理--感谢您的解释和答案。 - Federico Poloni

Answer 1

GCC包括文件名的原因主要是为了调试目的，因为它允许程序员确定给定符号来自哪个源文件（简述）详见ELF规范p1-17 和一些Oracle链接文档中进一步展开。使用STT_FILE部分的示例由此SO问题提供。

我仍然困惑的是，即使指定了-g0，GCC和Clang仍然都包括它，但您可以使用-s停止包括STT_FILE。我没有找到这方面的任何解释，也没有找到STT_FILE被包含在ELF规范中的“正式原因”（非常简洁）。

- cyphar

Answer 2

我从最近的回答中了解到，即使没有启用调试功能，gcc还是会将源文件名作为元数据包含在二进制文件中。

在现代ELF目标文件中，文件名确实是类型为FILE的符号:

$ readelf bignum.o    # Source bignum.c
[...]
Symbol table (.symtab) contains 36 entries:
   Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND
     1: 0000000000000000     0 FILE    LOCAL  DEFAULT  ABS bignum.c
     2: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    1
     3: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    3
     4: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    4
     5: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    5
     6: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    6
     7: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    7
     8: 0000000000000000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    8
     9: 00000000000003f0   172 FUNC    GLOBAL DEFAULT    1 add
    10: 00000000000004a0   104 FUNC    GLOBAL DEFAULT    1 copy

然而，一旦去掉，符号就不见了：

$ strip bignum.o
$ readelf -all bignum.o | grep bignum.c
$

为了保护您的隐私，请去除可执行文件，或者使用-s进行编译/链接。

- Jens

---

为什么说“不完全”？虽然你正确地指出它是以一种易于移除的方式嵌入的，但我仍然认为这被视为“包含在二进制文件中”。无论如何，我的问题是关于动机的。 - Federico Poloni

@FedericoPoloni，“不太”只有一个非常微妙的原因：符号表是元数据吗？它对于成功链接是*必需的。然而，调试数据不是必需的，它有自己的ELF部分并且可以被删除。这不是一个很大的问题，不应该妨碍理解。 - Jens

尽管符号表通常用于链接，但这个特定的符号并不需要。因此，它实际上是将符号表用作保存一些元数据的地方。 - Barmar

剥离所有符号似乎不是一个有效的解决方案，因为那样目标文件就无法链接。我也尝试过使用 --as-needed，但它仍然保留了特定带有文件名的符号。我认为更好的解决方案是找到一种方法防止它们最初进入 .o 文件。 - Trevor Hickey