C語言編譯的五大過程詳解

2021-09-29 11:11:16 字數 1999 閱讀 6819

前言

說實話,很多人做了很久的c/c++,也用了很多ide,但是對於可執行程式的底層生成一片茫然,這無疑是一種悲哀,可以想象到大公司面試正好被問到這樣的問題,有多悲催不言而喻,這裡正由於換工作的緣故,所以打算系統的把之前用到的c/c++補一補。
總述

從乙個原始檔(.c)到可執行程式到底經歷了哪幾步,我想大多數的人都知道,到時到底每一步都做了什麼,我估計也沒多少人能夠說得清清楚楚,明明白白。

其實總的流程是這樣的。

預處理過程實質上是處理「#」,將#include包含的標頭檔案直接拷貝到hell.c當中;將#define定義的巨集進行替換,同時將**中沒用的注釋部分刪除等

具體做的事兒如下:

(1)將所有的#define刪除,並且展開所有的巨集定義。說白了就是字元替換

(2)處理所有的條件編譯指令,#ifdef #ifndef #endif等,就是帶#的那些

(3)處理#include,將#include指向的檔案插入到該行處

(4)刪除所有注釋

(5)新增行號和檔案標示,這樣的在除錯和編譯出錯的時候才知道是是哪個檔案的哪一行

(6)保留#pragma編譯器指令,因為編譯器需要使用它們。

gcc -e hello.c -o a.c可以生成預處理後的檔案。通過檢視檔案內容和檔案大小可以得知a.c講stdio.h和stdlib.h包含了進來。

編譯的過程實質上是把高階語言翻譯成機器語言的過程,即對a.c做了這些事兒

(1)詞法分析,

(2)語法分析

(3)語義分析

(4)優化後生成相應的彙編**

從 高階語言->組合語言

gcc -s hello.c -o a.s可以生成彙編**

彙編**如下。

彙編就是將組合語言轉成機器語言

組合語言->機器語言(二進位制)

gcc -c hello.c -o a.o將原始檔翻譯成二進位制檔案。類uinx系統編譯的結果生生成.o檔案,windows系統是生成.obj檔案。

編譯的過程就是把hello.c翻譯成二進位制檔案。

就像剛才的hello.c它使用到了c標準庫的東西「printf」,但是編譯過程只是把原始檔翻譯成二進位制而已,這個二進位制還不能直接執行,這個時候就需要做乙個動作,

gcc hello.c -o a可以生成可執行程式。即gcc不帶任何引數。ldd就可以看到你的可執行程式依賴的庫。

可以看到a.o的大小是1.1k,畢竟他只是把原始檔翻譯成二進位制檔案。a卻有7k,應該是他多了很多「繩子」吧。在執行的時候這些「繩子」就將對應的庫函式「牽過來」。很形象的比喻是不是?哈哈。libc.so.6 中就對咱們用的printf進行了定義

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