编译过程简介

1. 初始编译器

       广义的编译器    

       你可能不知道的事…

 

2. 预编译：指令示例——gcc –E file.c –o file.i

（1）处理所有的注释，以空格代替

（2）将所有的#define删除，并且展开所有的宏定义

（3）处理条件编译指令#if、#ifdef、#elif、#else、#endif

（4）处理#include，展开被包含的文件

（5）保留编译器需要使用的#pragma指令

3. 编译：指令示例——gcc –S file.i –o  file.s

（1）对预处理文件进行词法分析、语法分析和语义分析

　　①词法分析：分析关键字、标识符、立即数等是否合法

　　②语法分析：分析表达式是否遵循语法规则

　　③语义分析：在语法分析的基础上进一步分析表达式是否合法

（2）分析结束后进行代码优化生成相应的汇编代码文件

4. 汇编：指令示例——gcc –c file.s –o file.o

（1）汇编器将汇编代码转变为机器可以执行的指令

（2）每条汇编语句几乎都对应一条机器指令

【编程实例】源代码单步编译示例

//源文件

19-1.h文件	19-1.c文件
/* This is a header file. */ char* p = "Hello World!"; int i = 0;	#include "19-1.h" // Begin to define macro #define GREETING "Hello world!" #define INC(x) x++ // End int main() { p = GREETING; INC(i); return 0; }

//第1步：预处理——gcc -E 19-1.c -o test.i

//预编译后输出的文件test.i

# 1 "19-1.c"
# 1 "<built-in>"
# 1 "<command-line>"
# 1 "19-1.c"
# 1 "19-1.h" 1


char* p = "Hello World!";

int i = 0;
# 2 "19-1.c" 2
# 11 "19-1.c"
int main()
{
    p = "Hello world!";

    i++;

    return 0;
}

//第2步：编译——gcc -S test.i -o test.s

//编译的源文件来自预编译的输出文件（test.i)，编译后输出的文件为test.s

    .file    "19-1.c"
.globl p
    .section    .rodata
.LC0:
    .string    "Hello World!"
    .data
    .align 4
    .type    p, @object
    .size    p, 4
p:
    .long    .LC0
.globl i
    .bss
    .align 4
    .type    i, @object
    .size    i, 4
i:
    .zero    4
    .section    .rodata
.LC1:
    .string    "Hello world!"
    .text
.globl main
    .type    main, @function
main:
    pushl    %ebp
    movl    %esp, %ebp
    movl    $.LC1, p
    movl    i, %eax
    addl    $1, %eax
    movl    %eax, i
    movl    $0, %eax
    popl    %ebp
    ret
    .size    main, .-main
    .ident    "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.4.4-14ubuntu5.1) 4.4.5"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

//第3步：汇编——gcc -c test.s -o test.o

   在第3步，会生成19-1.c文件对应的目标文件，本例中为test.o，这是一个二进制代码的文件

//第4步：链接——gcc test.o

   第4步后就会生成可执行文件

5. 链接器的意义

链接器的主要作用是把各个模块之间相互引用的部分处理好，使得各个模块之间能够正确的衔接。

静态链接

在编译期间将所需的文件全部绑定在一起，形成一个可执行文件。

动态链接

   并没有和真正的可执行程序绑定在一起，在内存某个地方只保留一份，需要的时候直接链接到该库文件处。

5. 小结——编译过程的四个阶段：预处理、编译、汇编和链接

（1）编译器将编译工作主要分为预处理，编译和汇编三部

          ①预处理：处理注释、宏以及以#开头的符号

          ②编译：进行词法分析、语法分析和语义分析等

          ③汇编：将汇编代码翻译为机器指令的目标文件

（2）链接器工作是把各个独立的模块链接为可执行程序

         ①静态链接在编译期完成，动态链接在运行期完成