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编译与链接

被隐藏的过程

$gcc hello.c
$./a.out
Hello world!

从源代码到可执行程序之间发生了什么？

第一步|预编译

gcc -E hello.c -o hello.i                 #C
cpp hello.c > hello.i                    #C++

• 删除#define,展开对应的宏定义
• 处理条件预编译指令，#if,#ifdef,#else等
• 递归讲#include包含文件插入对应位置
• 删除注释，添加行号，文件明标识，方便调试
• 保留下面编译用的#prama编译器指令

第二步 | 编译

gcc -S hello.i -o hello.s
cc1 hello.c                #合并预编译，编译
gcc -S hello.c -o hello.s  #合并预编译，编译

对预处理的文件词法，语法，语义分析，并优化

第三步 | 汇编

as hello.s -o hello.o  #as 是汇编器
gcc -c hello.s -o hello.o 
gcc -c hello.c -o hello.o #产生目标文件

从汇编代码到机器指令

第四步 | 链接

简单来说：链接器是将很多的目标文件（.o）链接起来

编译 | 了解一下

array[index]=（index+4）*(2+6);

词法分析

扫描器扫描分割，比如array是标识符，[是左括号等等，C语言的宏展开交给独立的预处理器。

语法分析

语法分析器已表达式为节点，构建语法分析树。

语义分析

静态语义分析：声明，类型匹配，类型转换

源码优化&目标代码生成及优化

源码优化：比如2+6被优化成8，目标代码生成及优化：删除多余指令，是有合适的寻址方式等等。

链接 | 略懂略懂

历史久远 | 从纸带说起

上图就是纸带，左侧是行号，试想要是插入指令在某一行，对应的在其中的目标地址就要全部重新算，这个过程即是重定位，由于地址是数字，变化会很复杂，所以才去地址符号化策略，譬如’foo’，无论实际地址如何变化，在编译时会重新计算’foo’地址，将引用到’foo’的指令修正到正确地址；

静态链接 | 模块拼装

重定位 | 地址

比如a模块用b模块的var变量，var=0x1,编译a时，var的地址为0x00 00 00 00（因为不知道实际地址），之后链接器会讲正确地址覆盖0x00 00 00 00,每个修正的地方叫重定位入口。