Xcode 中的編譯過程以及編譯器

2021-07-24 11:33:24 字數 2555 閱讀 6468

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基本的編譯過程分為四個步驟:

預處理(pre-process):把巨集替換,刪除注釋,展開標頭檔案,產生.i檔案。

編譯(compliling):把之前的.i檔案轉換成組合語言,產生.s檔案。

彙編(asembly):把組合語言檔案轉換為機器碼檔案,產生.o檔案。

鏈結(link):對.o檔案中的對於其他的庫的引用的地方進行引用,生成最後的可執行檔案(同時也包括多個.o檔案進行 link)。

然後通過解析 xcode 編譯 log,可以發現 xcode 是根據 target 分開進行編譯的。每個 target 的具體的編譯過程也可以通過展開 log 日誌獲得。基本的格式就是首先簡明一句說明要幹什麼,然後縮排的幾行說明具體的操作。比如:

(2) cd /.../dev/objcio/pods

setenv lang en_us.us-ascii

setenv path "..."

(4) -x objective-c-header

(5) -arch armv7

... configuration and warning flags ...

(6) -ddebug=1 -dcocoapods=1

... include paths and more ...

(7) -c

(8) /.../pods-ssziparchive-prefix.pch

(9) -o /.../pods-ssziparchive-prefix.pch.pch

就是在處理 pch 標頭檔案,首先切換到 pch 的目錄下,然後設定環境變數,然後啟動 clang 並進行一系列的配置。在這之後一般就會產生具體的.o檔案作為產出(一般是有多個,針對不同的平台架構分別有乙個,不過一般緊接著會把這些聚合成乙個通用的 library。)。同時注意,不同的 target 也是有編譯順序的,具體的要看 target 之間的依賴關係。

在 xcode 編譯的過程中,大部分的命令都可以自解釋,不過仍有個別的命令直接看是看不出來幹嘛的,這裡解釋一下:

ld:用於產生可執行檔案。

libtool:產生 lib 的工具。

(這部分將會在之後的文章的編譯具體過程進行講解)

接下來就是編譯過程的控制,在 xcode 中可以通過build phases,build settings以及build rules來進行控制。

build settings則是對編譯工作的細節進行設定,在這個視窗裡可以看見大量的設定選項,從編譯到打包再到**簽名都有,這裡要注意 settings 的 section 分類,同時一般通過右側的 inspector 就可以很好的理解選項的意義了。

最後,要說一下我們的工程檔案.pbxproj,以上的所有的這些選項都儲存在這個檔案中。當然也包括 target 的資訊,專案所有檔案的資訊,這個檔案是乙個文字檔案,可以用文字編輯器開啟。裡頭的內容基本是可讀性比較強的。基本的思路很物件導向,每個東西都有屬性,如果屬性是另乙個物件,值就是那個物件的乙個『引用』,就是一串數字(唯一的)作為表示。每個物件都有這樣的引用。

首先,編譯器是做什麼的?編譯器是用來把源**檔案轉換為更為低階的語言的(同時還有語句的靜態分析),而 xcode 使用的clang 編譯器的作用就是把源**轉換為更為低階的 llvm ir(intermedia representation),這個 llvm ir 是作業系統無關的,然後 llvm 通過這個中間語言來進行下一步的二進位制檔案的產出。得益於 llvm 的三層架構,llvm 可以有多個輸入和輸出(llvm 的第一層架構是用於處理輸入的,第二層用於優化 ir ,第三層用於輸出)這裡遇到了乙個問題,不了解到底 clang 和 llvm 之間的關係是什麼,估計得明白編譯器是怎麼做的才能明白。

通常乙個編譯器可以編譯多種語言,生成多個平台的**,所以會劃分前端和後端。有時候還有中端的說法。

前端是語言相關的,輸出為抽象語法樹;後端是機器相關的,輸出為機器**。有些優化是機器無關的,這一部分可能被單列出來稱為中端。

以gcc為例,前端生成的中間語言為generic,之後轉化為gimple做機器無關的優化,最後轉化為rtl做機器相關優化並生成機器**。

這三個部分就可以分別稱為前端、中端、後端。不過gimple階段是gcc 4之後才有的,gcc 3.x的版本優化全在rtl上。

而且實際實現的時候可能機器相關的優化也在gimple階段實現(反過來rtl也有機器無關優化),劃分不是那麼明確。

也就是說前段完成語法分析句法分析等相關的工作,並不會針對機器平台做想對應的優化。後端才是真正蟾蜍機器碼的部分。clang 只是乙個編譯器的前前端部分。而 llvm 這個術語不能一概而論,具體區別的在這篇部落格有講述。

聊聊Xcode 中的編譯過程以及編譯器

基本的編譯過程分為四個步驟 預處理 pre process 把巨集替換,刪除注釋,展開標頭檔案,產生.i檔案。編譯 compliling 把之前的.i檔案轉換成組合語言,產生.s檔案。彙編 asembly 把組合語言檔案轉換為機器碼檔案,產生.o檔案。鏈結 link 對.o檔案中的對於其他的庫的引用...

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