解密C语言编译背后的过程

咱们大部分程序员可能都是从C语言学起的，写过几万行、几十万行、甚至上百万行的代码，可是你们是否都清楚C语言编译的完整过程呢，若是不清楚的话，我今天就带着你们一块儿来作个解密吧。

 

C语言相对于汇编语言是一种高级语言，要想在系统上运行，须要经过编译器把它转换成机器可以读懂的可执行的代码。

 

以Linux系统上的gcc为例，一般咱们编译一个源文件都是用下面的命令：

 $gcc hello.c –o hello 

 

 编译成功后，目录里会生成hello这个程序，直接运行它能够看到结果。

$./hello

Hello World!

 

但hello这个程序是怎么生成的呢，其实中间仍是有好几步的。用下面这个命令从新编译一下，你能够看到全部的中间文件。

$gcc -save-temps hello.c –o hello

$ls

hello hello.c hello.i hello.o hello.s

 

C编译器的编译过程主要分红四步：

(1) 预处理

(2) 编译

(3) 汇编

(4) 链接

 1） 预处理 Pre-prosssing

 预处理生成了hello.i 的中间文件，主要完成了下面几步：

• 去掉全部的注释

• 展开全部的宏定义（也就是作字符替换）

• 插入#include文件的内容

• 处理全部的条件编译

hello.i 文件内容以下（文件较大，只展现了最下面的一块）：

  

能够发现源代码中全部的注释被删除了，而且插入了stdio.h头文件的内容。

  

2）编译 Compiling

 编译将 hello.i 文件编译生成一个中间文件 hello.s，打开能够看到里边都是汇编语言，因此编译的做用就是把源代码转换成汇编语言。

 

 3）汇编 Assembly

 汇编器将 hello.s 汇编成 hello.o 文件。hello.o是二进制文件，里边都是机器能够执行的代码。

  

4）链接 Linking

 链接顾名思义起到了一个链接做用，虽然 hello.o 已是二进制文件了，可是里边用到的好比 printf 函数须要调用别的库。链接器将咱们的二进制文件和其余库作了一个绑定。能够看到链接后生成的 hello 文件要比 hello.o 大的多。

  

到这里 C的完整编译流程就结束了，本文的示例用的是Linux操做系统，编译器用的是 gcc，但在其余操做系统，好比 Unix、Windows，或者用其余编译器，原理都是同样的，感兴趣的同窗能够去学习一下编译原理，会对编译有更深刻的理解。