如何快速上手Linux的size命令

发布时间：2022-02-19 11:35:53 作者：小新
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# 如何快速上手Linux的size命令

## 引言

在Linux系统管理和程序开发过程中，了解可执行文件或目标文件的内存占用情况是至关重要的。`size`命令作为GNU Binutils工具集的一部分，能够帮助我们快速查看目标文件或可执行文件各段（section）的大小信息。本文将深入探讨`size`命令的使用方法、常见场景以及实用技巧，助您快速掌握这一实用工具。

## 一、size命令基础

### 1.1 命令简介

`size`命令用于显示目标文件或可执行文件中各段（section）的大小信息，包括文本段（text）、数据段（data）和未初始化数据段（bss）等。这些信息对于分析程序内存占用、优化程序大小非常有帮助。

### 1.2 基本语法

```bash
size [选项] 文件名...

1.3 安装检查

大多数Linux发行版默认已安装size命令（作为binutils的一部分）。可通过以下命令检查：

which size
# 或
size --version

如果未安装，可通过包管理器安装：

# Debian/Ubuntu
sudo apt-get install binutils

# RHEL/CentOS
sudo yum install binutils

二、基本使用示例

2.1 查看简单文件信息

size /bin/ls

典型输出示例：

   text    data     bss     dec     hex filename
 124060    4768    4832  133660   20a1c /bin/ls

各列含义： - text: 代码段大小（字节） - data: 已初始化数据段大小 - bss: 未初始化数据段大小 - dec: 十进制表示的总体大小 - hex: 十六进制表示的总体大小

2.2 查看多个文件

size /bin/ls /bin/bash

输出将显示两个文件的信息，便于比较。

三、常用选项详解

3.1 显示详细段信息（-A/-B）

size命令支持两种输出格式： - Berkeley格式（默认）：-B - System V格式：-A

size -A /bin/ls

System V格式会显示更详细的段信息，包括： - .text, .data, .bss - .rodata（只读数据） - .comment（注释） - 其他自定义段

3.2 按指定格式显示（–format）

size --format=sysv /bin/ls  # 等同于 -A
size --format=berkeley /bin/ls  # 等同于 -B

3.3 显示总大小（-t/–totals）

当查看多个文件时，添加-t选项会显示总计：

size -t /bin/ls /bin/bash

3.4 以八进制/十六进制显示（-o/-x）

size -o /bin/ls  # 八进制显示
size -x /bin/ls  # 十六进制显示

3.5 显示通用头信息（-h/–help）

size -h

四、高级应用技巧

4.1 结合objdump分析

size显示的是汇总信息，如需更详细分析，可结合objdump：

objdump -h /bin/ls

4.2 分析动态库

size /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6

注意：动态库的size信息可能不如静态分析有用，因为实际内存占用取决于运行时加载的部分。

4.3 在编译过程中使用

在Makefile中添加size检查：

build: program
    size $<

4.4 监控程序大小变化

开发过程中定期检查程序大小变化：

size program > size.log
# 后续比较不同版本

五、实际案例分析

5.1 优化嵌入式程序大小

嵌入式开发中，程序大小至关重要。通过size命令可以：

识别占用空间大的段
比较不同编译选项的效果（如-Os优化）
评估静态库与动态库的选择

size -A firmware.elf

5.2 分析内存泄漏嫌疑

异常的bss段增长可能提示未初始化变量的不当使用：

size program_v1 program_v2

5.3 比较不同编译器输出

# GCC编译
size gcc_program

# Clang编译
size clang_program

六、常见问题解答

6.1 size命令显示”文件格式不识别”

可能原因： 1. 文件不是有效的目标文件/可执行文件 2. 文件架构不匹配（如尝试读取ARM二进制文件在x86主机上）

解决方案：

file your_program  # 首先确认文件类型

6.2 如何读取内核模块(.ko文件)

size module.ko

6.3 与ls -l显示的大小差异

ls -l显示的是磁盘上的文件大小，而size显示的是内存中的布局。二者可能因以下原因不同： - 文件对齐 - 调试信息 - 压缩情况

七、替代工具比较

7.1 nm命令

nm -S your_program

提供更详细的符号级别大小信息。

7.2 readelf命令

readelf -S your_program

提供ELF文件的完整段信息。

7.3 objdump

如前所述，提供更底层的信息。

八、最佳实践建议

版本一致性：确保开发环境与目标环境的binutils版本一致
自动化检查：在CI/CD流程中加入size检查
基准比较：保留历史版本的size记录作为参考
综合判断：结合其他工具（如objdump）进行深入分析

九、扩展知识

9.1 ELF文件结构

理解ELF(Executable and Linkable Format)文件结构有助于更好地解读size输出： - ELF Header - Program Headers - Section Headers - .text, .data, .bss等段

9.2 链接器脚本影响

链接器脚本可以显著影响各段的大小和布局：

SECTIONS {
    . = 0x10000;
    .text : { *(.text) }
    . = 0x8000000;
    .data : { *(.data) }
    .bss : { *(.bss) }
}

9.3 现代编译技术的影响

如： - 链接时优化(LTO) - 函数段分离(-ffunction-sections) - 数据段分离(-fdata-sections)

这些技术会影响size命令的输出解读。

十、总结

size命令作为Linux开发者工具链中的重要一环，虽然简单但功能强大。通过本文的学习，您应该能够：

熟练使用size命令的基本功能
理解输出结果的含义
掌握常见问题的解决方法
将size命令应用于实际开发场景

记住，在性能优化和资源受限的环境中，定期检查程序大小与优化功能开发同等重要。

附录：常用命令速查表

命令	说明
`size file`	基本用法
`size -A file`	详细段信息
`size -t file1 file2`	显示总计
`size -o file`	八进制显示
`size -x file`	十六进制显示
`size --format=sysv file`	指定输出格式

”`

本文共计约2100字，涵盖了size命令从基础到高级的各个方面，希望对您的Linux开发工作有所帮助。