编译与链接

发布时间:2024年01月19日

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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


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。

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