c - 如何在运行时找到全局变量的地址？

Question

我们知道结构变量和全局变量的地址是在运行时分配的。我必须将这些地址传递给一个函数。我只有存储在二维数组中的变量名称。怎么做到的？

例如:有一些文件具有全局变量和结构变量。我已经从 .map 文件中收集了一个数组中的所有变量名称，但我想准确地知道变量的地址。

Answer 1

您不能将变量的名称作为字符串并将其转换为地址，这称为内省(introspection)，标准 C 没有该功能。

您可以做的是提供您自己的映射，例如:

int glob_one, glob_two;

typedef struct {
    char *name;
    int  *addr;
} tMap;

tMap map[] = {
    {"glob_one", &glob_one },
    {"glob_two", &glob_two },
};

int *findVar (char *key) {
    for (int i = 0; i < sizeof(map) / sizeof(map[0]); i++) {
        if (strcmp (map[i].name, key) == 0) {
            return map[i].addr;
        }
    }
    return NULL;
}
:
int *glob_to_use = findVar ("glob_two");
if (glob_to_use != NULL)
    *glob_to_use = 42;

如果您使用的是 POSIX 系统，dlsym可以获得关于全局命名空间的信息:

int glob_one;
:
int *glob_to_use = dlsym (RTLD_DEFAULT, "glob_one");
if (glob_to_use != NULL)
    *glob_to_use = 42;

例如下面的代码:

#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>
int glob_one;
int main (int argc, char *argv[]) {
    int *glob_to_use;
    printf ("Old value is %d\n", glob_one);
    glob_to_use = dlsym (RTLD_DEFAULT, "glob_one");
    if (glob_to_use != NULL)
        *glob_to_use = 42;
    else
        puts (dlerror());
    printf ("New value is %d\n", glob_one);
    return 0;
}

在 Linux 下编译时:

gcc -rdynamic -o testprog testprog.c -ldl

将产生:

Old value is 0
New value is 42

---

如果您使用的是 Windows 而不是 POSIX 系统，则等效调用是 GetProcAddress()。以下是与上述程序等效的程序:

#include <Windows.h>
#include <iostream>
extern "C" {
    __declspec(dllexport) int glob_one = 13;
}
int main (void) {
    std::cout << "Old value is " << glob_one << '\n';

    HMODULE hMod = GetModuleHandle (NULL);
    int *pGlobal = (int*) GetProcAddress (hMod, "glob_one");
    *pGlobal = 42;

    std::cout << "New value is " << glob_one << '\n';

    return 0;
}

注意 extern "C" 和 dllexport 的使用，这两者在这里都是必需的。第一个停止名称修改，因此您可以使用真实名称进行符号查找。第二个导出变量，以便 GetProcAddress() 可以找到它。

与上面的 Linux 一样，输出显示您可以通过其文本名称访问全局:

pax> gpatest
Old value is 13
New value is 42