reverse-skills-max: initial public release (restored, redacted, hardened)
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# Nim 最小解析示例
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示例以本机 nim 2.2.10 编译的真实产物为标本（`nim c -d:release --gc:orc`），输出与 Python 解析可逐字段对照。产物结构定义见 [[layout]]。
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## 0. 标本构建
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```nim
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# hello.nim（含字符串比较、对象、字符串拼接）
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import std/strutils
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type Pet = object
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name: string
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age: int
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proc check(s: string): bool =
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if s == "admin": return true
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false
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proc main() =
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let p = Pet(name: "rex", age: 3)
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if check(p.name): echo "match: ", p.age
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else: echo "no: ", p.name & "!"
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main()
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```
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```sh
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nim c -d:release --gc:orc -o:hello_orc hello.nim # orc（2.x 默认）
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nim c --gc:refc -o:hello_refc hello.nim # refc（对照）
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```
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## 1. 符号对照（release 构建）
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```
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$ nm hello_orc | grep -iE 'NimMain|newString|eqStrings'
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000000000000be10 T NimMain ← 入口链（C main → NimMain → NimMainInner → NimMainModule）
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000000000000bdf0 T NimMainInner
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000000000000be30 T NimMainModule
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0000000000008110 t rawNewString ← 字符串分配（1.x 与 2.x 均为此 importc 名）
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```
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对照要点：release 下 `nimGC_*`/`eqStrings` 被内联（nm 无输出是正常现象，见 SKILL.md 坑 1/7）；`NimMain*` 与 `rawNewString` 是稳定锚点。debug 构建（`nim c --gc:orc`）可见 `eqStrings`、`nimIncRefCyclic`、`nimDecRefIsLastCyclicDyn`；refc 构建可见 `nimGC_setStackBottom`、`nimGCunref`、`nimGCvisit`——GC 模式判别直接看这些符号有无（判别表见 [[layout]]）。
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## 2. 字符串布局验证（生成 C 结构，实测）
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```
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$ grep -A6 'struct NimStringV2' 生成缓存目录/@mhello.nim.c
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struct NimStringV2 {
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NI len;
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NimStrPayload* p;
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};
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struct NimStrPayload {
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NI cap;
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NIM_CHAR data[SEQ_DECL_SIZE]; /* 内联字符 */
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};
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```
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对照要点：orc 产物字符串是 `len + payload 指针`（payload = cap + 内联数据），**不是** 1.x refc 的 `len/reserved/data` 内联——手写解析器必须先按 GC 模式选布局（[[layout]] 判别表）。cap 的 bit 62（64 位）为字面量标记 strlitFlag。
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## 3. Python 解析 NimStringV2（内存视图，最小示例）
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```python
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import struct
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# 模拟 Nim 对象布局：Pet = { name: NimStringV2, age: int }
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# NimStringV2 = { len: int64, p: ptr }（orc 布局，64 位小端）
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def read_nimstr_v2(buf, off):
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ln, p = struct.unpack_from('<QQ', buf, off)
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if p == 0 or ln == 0:
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return '' if ln == 0 else '(nil payload!)'
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cap, = struct.unpack_from('<Q', buf, p)
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data = buf[p+8 : p+8+ln]
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return data.decode('utf-8', 'replace')
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# 用途：在转储中定位 NimStringV2（len 字段与 payload 里的 cap/data 互相印证），
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# 还原字符串即找到校验/命令分发点。refc 布局改为内联读取：
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def read_nimstr_desc(buf, off):
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ln, reserved = struct.unpack_from('<QQ', buf, off)
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return buf[off+16 : off+16+ln].decode('utf-8', 'replace')
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```
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对照要点：v2 布局下字符串内容在堆上（payload），栈上只有 len+指针；搜索字符串时按 `cap` 前缀特征（对齐的容量值）比按内容更可靠。
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## 4. 异常实现对照（2.2.10，Linux x86-64）
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```
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$ nim c --gc:orc -o:exc_nim exc.nim # 含 try/except 的程序
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$ nm exc_nim | grep -iE 'setjmp|raiseException|personality'
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00000000000075db t raiseExceptionAux__system_u4320
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00000000000076db t raiseExceptionEx
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# 无 nimSetjmp、无 __gxx_personality_v0 —— goto 式异常（无 setjmp）
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$ readelf -S exc_nim | grep -E 'except_table|eh_frame'
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[15] .eh_frame_hdr
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[16] .eh_frame # 有 unwind 信息但无 .gcc_except_table
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# 对照：--exceptions:setjmp 构建
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$ nim c --gc:orc --exceptions:setjmp -o:exc_nim_sj exc.nim
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$ grep -c setjmp 生成缓存目录/@mexc.nim.c
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3 # setjmp 调用出现 = 老式异常
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```
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对照要点：2.2 默认产物"有异常处理但无 setjmp 符号"；`nimSetjmp` 只在老默认/显式 `--exceptions:setjmp` 下出现。raise 路径锚点是 `raiseExceptionEx`。
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## 5. 字节样例（入口与特征串）
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```
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$ xxd -l 32 hello_orc | head -2
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00000000: 7f45 4c46 0201 0100 0000 0000 0000 0000 .ELF............
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00000010: 0300 3e00 0100 0000 9011 0000 0000 0000 ..>.............
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e_type=03(DYN/PIE) e_machine=003e(x86-64) e_entry=0x1190
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$ strings -n 6 hello_orc | grep -E '\.nim' | sort -u
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@mhello.nim.c ← C 代码生成缓存文件名（含模块名，release 也嵌入）
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@psystem.nim.c @pstd@sprivate@sdigitsutils.nim.c ← 运行时模块
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fatal.nim ← std 运行时源文件名
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```
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对照要点：Nim 产物嵌入的 `.nim` 特征串是 `@m<模块>.nim.c`（C 缓存名）与 std 模块源文件名，不含业务源码名——stripped 兜底按 `@m*.nim.c` 匹配模块列表。
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## 实现教训（内化）
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- 先判 GC 模式再选字符串/GC 布局：判别表见 [[layout]]，符号判据用 debug 构建，release 用行为特征
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- `NimMain*` 三连与 `rawNewString`/`eqStrings` 是跨版本稳定锚点，符号定位从它们出发
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- 异常"无 setjmp"不代表无异常处理：2.2+ 默认 goto 式，锚点改 `raiseExceptionEx`
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## 使用注意
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- 静态分析无需沙箱；本机 nim 2.2.10 实测输出与用户产物的差异以产物自身符号为准
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- 与 [[re-analyze/analysis-contract]]（符号表传递）、[[re-triage]]（初勘兜底）配合使用
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@@ -0,0 +1,86 @@
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# Nim 二进制布局：入口链 / 字符串结构 / GC 与异常实现
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Nim 产物是 C 代码生成 + 运行时库链接：入口链、字符串布局、GC 与异常实现都随编译器版本与 GC 模式变化。先确认"版本 + GC 模式"再选布局是分析前提。
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## 入口链（ELF，Linux 默认 C 后端）
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```
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C main
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└─ NimMain （运行时初始化：GC 启动、堆栈底部设置）
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└─ NimMainInner
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└─ NimMainModule （各模块初始化：全局变量构造、模块级代码）
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└─ 业务 main（用户定义的 main 过程）
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```
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- 符号形态（实测 nim 2.2.10）：`NimMain`/`NimMainInner`/`NimMainModule` 均为导出函数；`main` 是 C 入口
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- 模块级函数名带模块前缀与哈希后缀：`main__hello_u8`、`check__hello_u5`（`<proc>__<module>_<id>` 形态）
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- 字符串等运行时类型以 C struct 形态存在于调试类型：`NimStringV2`/`NimStrPayload`（stripped 后消失，靠布局表恢复）
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## 字符串结构（按 GC 模式分叉）
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### orc/arc（2.x 默认 orc；实测 2.2.10 生成的 C 结构）
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```c
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struct NimStringV2 { /* 8/16 字节（64 位）：len + 指针 */
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NI len; /* 字节长度（不含结尾 \0） */
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NimStrPayload* p; /* 堆上 payload；len==0 时可 nil（字面量 p 指向静态区） */
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};
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struct NimStrPayload {
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NI cap; /* 容量；cap 高位 bit(62) 为 strlitFlag（字面量标记） */
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NIM_CHAR data[]; /* 内联字符数组 */
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};
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```
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- `strlitFlag = 1 shl (sizeof(int)*8 - 2)`（64 位下 bit 62）：cap 带此位 = 字符串字面量（静态区，不可变）
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- 分配函数：`rawNewString`（1.x 与 2.x 均为此 importc 名，实测 1.6 与 2.2 一致）
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- 内存图：`NimStringV2` 可内联在栈/对象里，payload 独立堆分配（含 cap 前缀）
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### refc（1.x 默认与 2.x --gc:refc；NimStringDesc）
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```c
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struct NimStringDesc { /* len/reserved + 内联字符 */
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NI len;
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NI reserved; /* 已分配容量（高位带 seqShallowFlag/strlitFlag 标记） */
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NIM_CHAR data[]; /* 内联 */
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};
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```
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- 字符串本体即结构体，无独立 payload；`NimString = ptr NimStringDesc`
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### 判别表（先判 GC 模式再选布局）
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| 判别线索 | orc/arc（v2 字符串） | refc（NimStringDesc） |
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|---|---|---|
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| 编译默认 | Nim 2.x 默认 | Nim 1.x 默认 / 2.x 显式 `--gc:refc` |
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| GC 符号（debug） | `nimIncRefCyclic` `nimDecRefIsLastCyclicDyn` | `nimGC_setStackBottom` `nimGCunref` `nimGCvisit` |
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| 字符串分配函数 | `rawNewString`（2.x） | `rawNewString`（1.x 经 `newStringOfCap` importc，同名） |
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| 字符串比较 | `eqStrings`（两者都有，debug 可见） | 同左 |
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## GC 与所有权
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- refc：引用计数 + 周期收集（nimGC_* 家族）；显式 inc/dec 调用点多
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- orc/arc：ARC 语义 + 周期收集（`nimIncRefCyclic`/`nimDecRefIsLastCyclicDyn`）；retain/release 由编译器在赋值/作用域边界插入，无显式计数器
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- release 构建（-d:release）下 GC 辅助函数常内联消除——符号表在 debug 构建完整，release 靠行为特征
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## 异常实现（版本差异大）
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| 版本/开关 | 机制 | 可见符号 |
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|---|---|---|
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| Nim 2.2.x 默认（Linux x86-64，orc） | goto 式异常表（--exceptions:goto） | 无 setjmp；`raiseExceptionEx`/`raiseExceptionAux` |
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| 老默认（--exceptions:setjmp，Nim 2.0 及以前） | setjmp/longjmp | `nimSetjmp` |
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| --exceptions:cpp | C++ 异常（C++ 后端） | __cxa_throw 等 |
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- 实测（2.2.10 orc）：二进制含 `.eh_frame` 但无 `.gcc_except_table`、无 `__gxx_personality_v0`、无 setjmp——"有异常处理但看不见 setjmp"是 2.2+ 的常态
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- 定位 catch：从 `raiseExceptionEx` 调用点回看异常表/分支结构；异常对象含类型字段（Nim 异常是引用对象，首字段类型指针）
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## 版本演进要点
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- 1.x：默认 refc + NimStringDesc + setjmp 异常
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- 2.0.x：orc 成为默认 GC，strs_v2（v2 字符串）随 orc 启用；`--gc:refc` 仍是老布局
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- 2.2.x：Linux amd64 默认 goto 式异常（无 setjmp 符号）；`rawNewString` 取代 `newString1` 命名
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- 跨版本复用的方法：入口链定位、字符串比较点追踪、异常路径还原；不复用的：具体符号名、结构偏移
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## 使用注意
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- 静态分析无需沙箱；Nim 产物跨平台（Linux ELF / Windows PE / macOS Mach-O），符号形态一致（C 后端）
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- 与 [[re-analyze/analysis-contract]]（符号表传递）、[[re-cpp-abi]]（C 混合侧）配合使用
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