编译与链接

目录

1.翻译环境与运行环境

2.细化翻译环境

?a.预处理（预编译）

b.编译

?c.汇编

d.链接

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1.翻译环境与运行环境

这两种环境存在与ANSI C的任何实现中。

翻译环境：将源代码翻译转换为可执行的机器指令，即机器看得懂的二进制程序；翻译环境可以分为编译与链接。

运行环境：就是程序执行环境，用于实际执行代码。

2.细化翻译环境

上面说了，翻译环境可以细分为编译和链接，其中编译又可以分为预处理（预编译），编译，汇编三个过程。

未细化之前：

?a.每个源文件都单独经过编译器产生对应的目标文件

b.目标文件与链接库（运行时库（支持程序运行的基本函数集合）或第三方库）一起经过链接器生成可执行程序

将编译细化后：

?a.预处理（预编译）

1.将源文件和头文件处理为.i的中间文件

2.预处理阶段处理源文件中#的预编译指令。

3.展开#define的宏定义，并将宏定义删除。

4.处理所有的条件编译指令（下一章细说）。

5.处理#include的预编译指令，将其中包含的头文件插入到预编译指令的位置，文件里面可能有其他的文件。

6.删除注释（机器不看注释）

7.添加行号和文件名标识，方便后续编译器生成调试信息等。

8.保留所有#pragma的编译指令，编译器后续会使用。

b.编译

编译过程就是将预处理后文件进行：词法分析，语法分析，语义分析及优化，生成相应的汇编代码文件

1.词法分析：将源文件输入扫描器进行简单词法分析，将代码中的字符分割成一系列记号（关键字，标识符，字面量，字符等）

2.语法分析：在上面基础上，语法分析器进行语法分析，将词法分析的记号建立语法树（语法树是以表达式为节点的树）。

3.语义分析：由语义分析完成，对表达式进行语法层面分析，编译器所能作的分析是语义的静态分析，静态分析包括声明和类型的匹配，类型的转换等，这阶段会报告存在的错误语法信息。

?c.汇编

汇编器将汇编代码转变为机器可执行的指令，每一个汇编代码语句几乎都对应一条机器指令，即根据汇编指令和机器指令的对照表一一进行翻译，不做指令优化。

d.链接

链接把很多文件链接在一起生成可执行程序。

链接包括：地址和空间分配，符号决议和重定位等步骤。

链接解决一个项目中多文件，多模块之间互相调用的问题。

举个例子：

?这里定义了两个源文件，上面讲过，每个源文件都是单独经过编译器生成对应的目标文件，我们在project.c文件使用add.c中的add函数时，必须明确函数的地址，再去调用函数，但每个文件都是单独编译的，project.c文件并不知道add函数的地址，所以将add的调用地址搁置，等到最后链接的时候由来链接器根据引用的符号add在其他模块中查找add函数的地址，然后修正project.c中所用引用到add的指令，让它们的目标地址为真正的add函数的地址，修正地址的过程称为重定位。