Linking 是什麼？

一個程式是怎麼變成可執行檔的？這個過程中，Linking（連結）扮演了關鍵角色。

當我們用 C/C++ 寫一個程式時，其流程如下：

1. 編譯器（Compiler）把 .c / .cpp 原始碼編譯成 .o（object file，目標檔）。
2. 連結器（Linker）把多個 .o 以及 Library（函式庫），合併成一個完整的執行檔（例如 a.out 或 hello.exe）

連結器「合併」的過程，就是 Linking。

Library 是什麼？

舉兩個經常使用的 Library 函式庫例子，當我們在 C 語言寫：

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

函式庫 <stdio.h> 提供 printf()、scanf()等函式；<ctype.h> 提供 isalpha()、isdigit()、toupper() 等函式，當我們要使用這些函式時，不需要自己實作，只需要編譯器進行 Linking 就能使用。

Library 的兩種型態

1. Static Library（靜態函式庫，例如 .a / .lib）

   • 在編譯後，使用到的 Library 的函式程式碼會被寫入最終的執行檔

   • 由於執行檔包含 Library 程式碼，因此產生的檔案比較大，且不需要連結外部的 Library 就能執行

   • 例子：
     假設撰寫 hello.c

     #include <stdio.h>
     int main() {
         printf("Hello World\n");
         return 0;
     }
     

     若用靜態連結編譯：

     gcc -static hello.c -o hello_static
     

     這個 hello_static 檔案會比較大，因為裡面包含了 printf 的程式碼

2. Dynamic Library（動態函式庫，例如 .so / .dll）

   • 在執行時，程式呼叫使用到的外部的 Library

   • 假設呼叫了 isalpha()（來自 ），那麼程式執行的時候會去電腦裡找 libc.so 或 msvcrt.dll（標準 C Library）

   • 產生的執行檔比較小，但執行時必須依賴外部的 .so 或 .dll

   • 例子：
     hello.c，若用動態連結編譯：

     gcc hello.c -o hello_dynamic
     

     hello_dynamic 檔案會小很多，因為它只是在程式裡記錄「我要用 printf，執行時請去找 libc.so」。
     無法在沒有 C Library 的電腦上運作，因為無法呼叫對應的 Library

與逆向工程的關係

• 靜態連結：所有程式碼都在一個檔案裡，將檔案使用逆向工具（例如 IDA, Ghidra）時會看到 Library 的相關程式碼，較難進行分析
• 動態連結：主要程式碼比較小，僅需要判斷哪些是進行外部呼叫（External Functions）」的程式碼，例如printf@GLIBC_2.2.5

如何檢查程式為 Static 或 Dynamic？

在 Linux 上，我們可以用 ldd 指令：

ldd my_program

若為 Dynamic，會列出：

linux-vdso.so.1 =>  (0x00007ffd61d54000)
libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f3c5d2a0000)

若沒有任何輸出，代表可能是 Static。