C++程序编译之谜(三)——简单仍是复杂？编译到底有哪些步骤？

一般咱们用IDE写完一个程序后，点击编译按钮的时候，内部到底发生了什么？为何会生成一个可执行文件？这个过程到底有哪些步骤呢？是很简单仍是很复杂呢？这篇文章，咱们把这些事情讲清

首先要明确一点，编译只是一个统称，编译的整个过程有预处理、编译、汇编和连接的过程

咱们给出一个特别简单的程序

//test.c
#include <stdio.h>
#define max 5
int main()
{
    printf("max = %d\n", max);
    return 0;
}

 

一、预处理

预处理阶段的指令通常都是以#来开头的，替换#include包含的头文件，替换#define定义的宏，删除注释，去掉#ifdef不符合条件的那一部分，全部#开头的代码都会在预处理阶段完成处理。

预处理命令：gcc -E test.c -o test.i

这里-E的做用是让程序在预处理完成以后就中止，为了方便咱们后面的观察。咱们在当前目录下ls，就能够看见多了一个test.i的文件，打开它能够看到不少变量、函数等等的声明，这些都是stdio.h这个头文件展开的结果，拉到最后，能够看到咱们定义的宏max被替换成5了。

 

二、编译

大学若是学的是计算机专业的童鞋必定会学过一门《编译原理》的课，这门课几乎会把不少大学生折腾得死去活来。而这个编译的过程也正式编译原理里面介绍的内容，包括词法分析、语法分析、语义分析、程序优化等等一系列的过程，这些都是编译器的核心内容，若是你想开发编译器，这个过程你要很是很是的精通！这个过程就是把程序编译成更接近机器语言的汇编语言。平时咱们用IDE编译的时候，常常看见的错误和警告，通常都是在过程发出的。

编译命令：gcc -S test.i -o test.s

这里-S的做用是让程序在编译完成以后就中止，为了方便咱们后面的观察。咱们在当前目录下ls，就能够看见多了一个test.s的文件，打开它看到的一大堆汇编指令。这些指令，我根本看不懂，说实话，没有接触过汇编语言的人，几乎都是看不懂的。可是若是你是想在编译器这个底层领域翻江倒海的话，汇编语言是必需要懂的。

 

三、汇编

汇编语言有些专业人员看得懂，可是计算机是根本就看不懂的。计算机看得懂的仅仅只有010101这种机器语言，因此咱们还要将汇编语言转换成机器语言，至于这个过程怎么转的，不在本文的讨论范围，也讨论不了，由于我也不知道。这些都是那些很是厉害的大神的研究领域，真不是我夸大这个难度，能开发出商用编译器的人，至少在计算机领域绝对都是逆天的天选之子。

汇编命令：gcc -C test.i -o test.o

咱们在当前目录下ls，就能够看见多了一个test.o的文件，打开它看到的一大堆乱码，实际上这些都是二进制命令，而这些命令才是计算机能看得懂的。

四、连接

二进制文件虽然计算机能够看懂了，可是若是你的源文件中用到了其余本身写的头文件的函数，或者是第三方静态库动态库，这时候还须要进行把它们连接起来生成可执行文件，才能够正确的被执行。

连接命令：gcc test.o -o test

可是若是引用的头文件是C/C++语言级别自带的话，换种说法就是，只有一个源文件，貌似不须要进行连接这一步，直接运行上面编译生成的.o文件也能够。反而进行连接操做的话会报这个错误，缘由我暂时也没找到，若是知道的朋友欢迎留言评论。

/opt/rh/devtoolset-9/root/usr/libexec/gcc/x86_64-redhat-linux/9/ld: error in test.o(.eh_frame); no .eh_frame_hdr table will be created

以上就是编译的几个步骤，只有比较清晰地掌握好每一个步骤，才能真正地把编译的整个流程搞清楚。固然，你也能够用一步到位的方式进行编译：

gcc test.c -o test

这样能够直接生成可执行文件。

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