Application Binary Interface（ABI）
Application Binary Interface（ABI） 是指应用程序在二进制级别上的调用约定和数据布局规则。它决定了一个程序如何与操作系统、库或其他程序的二进制部分交互。ABI 是在编译后的程序之间的接口，而不是在源码层面的接口。
ABI 的主要内容
-
函数调用约定（Calling Conventions）
定义了函数调用时：- 参数如何传递（通过寄存器还是栈）。
- 返回值如何传递。
- 函数调用前后由谁负责保存寄存器（调用者还是被调用者）。
示例：
- 在 x86 平台上，Windows 使用
stdcall，Linux 使用cdecl。 - 参数的顺序和方法可能不同，比如先传递右边的参数还是左边的。
-
二进制符号（Symbol Naming）
决定编译后的函数或变量符号在二进制文件中的命名规则。- C 的 ABI 通常直接使用函数名，例如
_add。 - C++ 的 ABI 通常会进行名称修饰（Name Mangling）以支持函数重载，例如
_Z3addii。
- C 的 ABI 通常直接使用函数名，例如
-
数据类型的布局和对齐（Data Layout and Alignment）
定义了：- 基本类型（如
int、double）的大小。 - 结构体和类的内存对齐规则。
- 字节序（大端或小端）。
- 基本类型（如
-
异常处理（Exception Handling）
规定在不同模块或库之间如何传递和处理异常，特别是跨语言的异常。 -
动态链接（Dynamic Linking）
描述动态链接库（如.so或.dll文件）在加载和调用时的接口规则。
ABI 的作用
ABI 的核心作用是确保 二进制兼容性，即：
- 不同的模块（如动态库和主程序）可以协同工作，即使它们是由不同编译器编译的。
- 应用程序能够在某个硬件和操作系统平台上正常运行。
举例：C 和 C++ 的 ABI 差异
在 C 中：
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
生成的二进制符号可能是：_add。
在 C++ 中：
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
生成的二进制符号可能是：_Z3addii（因为 C++ 支持函数重载，需要进行名称修饰）。
因此，C++ 函数如果需要被其他语言或工具调用，就必须使用 extern "C" 以禁用名称修饰，从而遵循 C 的 ABI。
ABI 的重要性
- 跨语言调用：通过一致的 ABI，C 语言库可以被多种语言（如 Python、C#、Rust）调用。
- 跨编译器兼容：遵循相同的 ABI，不同编译器生成的代码可以协同运行。
- 动态链接库的使用：动态库通过 ABI 提供函数接口，供程序运行时调用。
总结
ABI 是程序运行时在二进制层面的契约，它规范了如何正确地调用函数、传递参数和处理数据，使得程序、库和系统可以无缝协作。
注意：该内容由由AIGC提供。
