（C语言）编译和链接

发布时间：2024年01月20日

前言=????💌：对于现在的各种编译器而言许多都是好多个功能的集成，那么我们的代码到底是如何去实现的呢？难道我们的计算机可以直接读懂我们所写的代码，并运行吗？对于很多细心的小伙伴们可能会想这样的问题。这篇文章带大家来了解一下编译和链接。

目录

??一.翻译环境?

1.预处理（预编译）?

2.编译

（1）词法分析

?（2）语法分析

（3）语义分析?

3.汇编

4.链接

🏀二.运行环境?

🚦三.结言

在ANSI C的任何?种实现中，存在两个不同的环境。
第1种是翻译环境，在这个环境中源代码被转换为可执?的机器指令。
第2种是执?环境，它?于实际执?代码。

下面来详细的给大家介绍一下下面这两种环境。

??一.翻译环境?

那翻译环境是怎么将源代码转换为可执?的机器指令的呢？这?我们就得展开开讲解?下翻译环境所 做的事情。
其实翻译环境是由编译和链接两个?的过程组成的，?编译?可以分解成：预处理（有些书也叫预编 译）、编译、汇编三个过程。

?如果再把编译器展开成3个过程，那就变成了下?的过程：

1.预处理（预编译）?

在预处理阶段，源?件和头?件会被处理成为.i为后缀的?件。
在 gcc 环境下想观察?下，对 test.c ?件预处理后的.i?件，命令如下：
gcc -E test.c -o test.i
预处理阶段主要处理那些源?件中#开始的预编译指令。?如：#include,#define，处理的规则如下：
? 将所有的 #define 删除，并展开所有的宏定义。
? 处理所有的条件编译指令，如： #if 、 #ifdef 、 #elif 、 #else 、 #endif 。
? 处理#include 预编译指令，将包含的头?件的内容插?到该预编译指令的位置。这个过程是递归进
?的，也就是说被包含的头?件也可能包含其他?件。
? 删除所有的注释
? 添加?号和?件名标识，?便后续编译器?成调试信息等。
? 或保留所有的#pragma的编译器指令，编译器后续会使?。
经过预处理后的.i?件中不再包含宏定义，因为宏已经被展开。并且包含的头?件都被插?到.i?件
中。所以当我们?法知道宏定义或者头?件是否包含正确的时候，可以查看预处理后的.i?件来确认。

2.编译

编译过程就是将预处理后的?件进??系列的：词法分析、语法分析、语义分析及优化，?成相应的 、汇编代码?件。
编译过程的命令如下：
gcc -S test.i -o test.s
对下?代码进?编译的时候，会怎么做呢？假设有下?的代码
array [index] = (index+ 4 )*( 2 + 6 );

（1）词法分析

将源代码程序被输?扫描器，扫描器的任务就是简单的进?词法分析，把代码中的字符分割成?系列 的记号（关键字、标识符、字?量、特殊字符等）。
上?程序进?词法分析后得到了16个记号：

?（2）语法分析

接下来语法分析器，将对扫描产?的记号进?语法分析，从?产?语法树。这些语法树是以表达式为 节点的树。

（3）语义分析?

由语义分析器来完成语义分析，即对表达式的语法层?分析。编译器所能做的分析是语义的静态分
析。静态语义分析通常包括声明和类型的匹配，类型的转换等。这个阶段会报告错误的语法信息。

3.汇编

汇编器是将汇编代码转转变成机器可执?的指令，每?个汇编语句?乎都对应?条机器指令。就是根 据汇编指令和机器指令的对照表??的进?翻译，也不做指令优化。
汇编的命令如下：
gcc -c test.s -o test.o

4.链接

链接是?个复杂的过程，链接的时候需要把?堆?件链接在?起才?成可执?程序。
链接过程主要包括：地址和空间分配，符号决议和重定位等这些步骤。
链接解决的是?个项?中多?件、多模块之间互相调?的问题。
我们大部分的错误都是在链接中被查找出来如（使用了未定义的变量，使用了未初始化的变量等）。
我们已经知道，每个源?件都是单独经过编译器处理?成对应的?标?件。
test.c 经过编译器处理?成 test.o add.c 经过编译器处理?成 add.o 我们在 test.c 的?件中使?了 add.c ?件中的 Add 函数和 g_val 变量。我们在 test.c ?件中每?次使? Add 函数和 g_val 的时候必须确切的知道 Add 和 g_val 的地 址，但是由于每个?件是单独编译的，在编译器编译 test.c 的时候并不知道 Add 函数和 g_val 变量的地址，所以暂时把调? Add 的指令的?标地址和 g_val 的地址搁置。等待最后链接的时候由 链接器根据引?的符号 Add 在其他模块中查找 Add 函数的地址，然后将 test.c 中所有引?到Add 的指令重新修正，让他们的?标地址为真正的 Add 函数的地址，对于全局变量 g_val 也是类似的?法来修正地址。这个地址修正的过程也被叫做：重定位。

🏀二.运行环境?

1. 程序必须载?内存中。在有操作系统的环境中：?般这个由操作系统完成。在独?的环境中，程序
的载?必须由??安排，也可能是通过可执?代码置?只读内存来完成。
2. 程序的执?便开始。接着便调?main函数。
3. 开始执?程序代码。这个时候程序将使??个运?时堆栈（stack），存储函数的局部变量和返回 地址。程序同时也可以使?静态（static）内存，存储于静态内存中的变量在程序的整个执?过程 ?直保留他们的值。
4. 终?程序。正常终?main函数；也有可能是意外终?。

🚦三.结言

我们今天的内容就到此为止了感谢大家的观看！

如果喜欢的兄弟们可以点赞关注一键三连！！！（看到一定会回的）

谢谢大家了！！！

文章来源:https://blog.csdn.net/2302_79772464/article/details/135720829
本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。
最新文章