C源程序完整编译过程
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C源程序完整编译过程
小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
下面總結(jié)一下編譯的完整過程:
C源程序-->預(yù)編譯處理(.c)-->編譯、優(yōu)化程序(.s、.asm)-->匯編程序(.obj、.o、.a、.ko)-->鏈接程序(.exe、.elf、.axf等)。
一、預(yù)編譯處理(cpp)
它主要包括四個(gè)過程
? ? 1.宏定義指令,如#define N 6,#undef等。
? ? ? ? 對于前一個(gè)偽指令,預(yù)編譯所要做的是將程序中的所有N用6替換,請大家注意這里是替換,并不是像作為函數(shù)參數(shù)那樣將6復(fù)制進(jìn)N這個(gè)變量。對于后者,則將取消對某個(gè)宏的定義,使以后出現(xiàn)的N不再被替換。
? ? 2.條件編譯指令,如#ifdef,#ifndef,#endif等。
? ? ? ? 這些偽指令的引入使得程序員可以通過定義不同的宏來決定編譯程序?qū)δ男┐a進(jìn)行處理。預(yù)編譯程序?qū)⒏鶕?jù)有關(guān)的文件,將那些不必要的代碼過濾掉。這樣就能在編譯階段減少編譯時(shí)間,提高效率,看看這是多好的指令。O(∩_∩)O~
? ? 3.頭文件包含指令,如#include "file.h"或#include <file.h>等。
? ? ? ? 在頭文件中一般用偽指令#define定義了大量的宏(最常見的是字符常量),同時(shí)包含有各種外部符號(hào)的聲明。
? ? ? ? 采用這樣的做法一來可以讓我們直接調(diào)用一些復(fù)雜庫函數(shù);二來可以免去我們在寫程序時(shí)重復(fù)做一些定義聲明工作的麻煩。試想一下,一旦我們寫好頭文件,那么以后要用到相關(guān)模塊就再也不用寫這些函數(shù)了,直接#include 就OK了,這可是一勞永逸啊,天大的便宜呢,呵呵。
? ? 這里順便提一下#include<>與#include“”的區(qū)別。
? ? ? ? ?#include<>:這條指令就是告訴編譯器去系統(tǒng)默認(rèn)的路徑尋找相關(guān)文件。
? ? ? ? ?#include”” :這條是告訴編譯器先去源程序所在目錄下尋找,如果沒有就去系統(tǒng)默認(rèn)路徑尋找。
? ? 4.特殊符號(hào),預(yù)編譯程序可以識(shí)別一些特殊的符號(hào)。
? ? ? ? ?例如在源程序中出現(xiàn)的LINE標(biāo)識(shí)將被解釋為當(dāng)前行號(hào)(十進(jìn)制數(shù)),FILE則被解釋為當(dāng)前被編譯的C源程序的名稱。預(yù)編譯程序就是對在源程序中出現(xiàn)的這些特殊符號(hào)將用合適的值進(jìn)行替換。
? ? 預(yù)編譯階段基本上是完成對源程序的相關(guān)代碼進(jìn)行替換,這樣之后程序的原意沒有改變,就是代碼的內(nèi)容有所不同,這樣為以后的編譯做好準(zhǔn)備
? ? 通常使用以下命令來進(jìn)行預(yù)處理:
? ? ? ? $gcc –S hello.i –o hello.s
? ? 注:現(xiàn)在版本的GCC把預(yù)處理和編譯兩個(gè)步驟合成一個(gè)步驟,用cc1工具來完成。gcc其實(shí)是后臺(tái)程序的一些包裝,根據(jù)不同參數(shù)去調(diào)用其他的實(shí)際處理程序,比如:預(yù)編譯編譯程序cc1、匯編器as、連接器ld
? ? 可以看到編譯后的匯編代碼(hello.s)如下:
<span style="font-size:14px;"> 1 .file "c.c"2 .section .rodata 3 .LC0:4 .string "hello world" 5 .text6 .globl main 7 .type main, @function8 main:9 .LFB0:10 .cfi_startproc11 pushq %rbp12 .cfi_def_cfa_offset 1613 .cfi_offset 6, -1614 movq %rsp, %rbp15 .cfi_def_cfa_register 616 movl $.LC0, %edi17 call puts18 popq %rbp19 .cfi_def_cfa 7, 820 ret21 .cfi_endproc22 .LFE0:23 .size main, .-main24 .ident "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.8.1-10ubuntu9) 4.8.1"25 .section .note.GNU-stack,"",@progbits </span> 三、匯編程序(as)
? ? 在這個(gè)階段是將匯編代碼翻譯成目標(biāo)文件,這時(shí)的文件已經(jīng)是二進(jìn)制代碼了。在windows環(huán)境下文件的后綴名是.obj;而在unix下則有是o、.a、.ko等文件。
? ? 目標(biāo)文件由段組成。通常一個(gè)目標(biāo)文件中至少有兩個(gè)段:
? ? ? ? 代碼段:該段中所包含的主要是程序的指令。該段一般是可讀和可執(zhí)行的,但一般卻不可寫。
? ? ? ? 數(shù)據(jù)段:主要存放程序中要用到的各種全局變量或靜態(tài)的數(shù)據(jù)。一般數(shù)據(jù)段都是可讀,可寫,可執(zhí)行的。
? ? 通常使用以下命令來進(jìn)行匯編:
gcc –c hello.c –o hello.o
? ? 談到函數(shù)庫的鏈接,我們還需要了解點(diǎn)函數(shù)庫的知識(shí),函數(shù)庫分靜態(tài)鏈接庫(又稱靜態(tài)庫*.lib)和鏈接動(dòng)態(tài)庫(又稱動(dòng)態(tài)庫*.dll)。
C源程序-->預(yù)編譯處理(.c)-->編譯、優(yōu)化程序(.s、.asm)-->匯編程序(.obj、.o、.a、.ko)-->鏈接程序(.exe、.elf、.axf等)。
一、預(yù)編譯處理(cpp)
它主要包括四個(gè)過程
? ? 1.宏定義指令,如#define N 6,#undef等。
? ? ? ? 對于前一個(gè)偽指令,預(yù)編譯所要做的是將程序中的所有N用6替換,請大家注意這里是替換,并不是像作為函數(shù)參數(shù)那樣將6復(fù)制進(jìn)N這個(gè)變量。對于后者,則將取消對某個(gè)宏的定義,使以后出現(xiàn)的N不再被替換。
? ? 2.條件編譯指令,如#ifdef,#ifndef,#endif等。
? ? ? ? 這些偽指令的引入使得程序員可以通過定義不同的宏來決定編譯程序?qū)δ男┐a進(jìn)行處理。預(yù)編譯程序?qū)⒏鶕?jù)有關(guān)的文件,將那些不必要的代碼過濾掉。這樣就能在編譯階段減少編譯時(shí)間,提高效率,看看這是多好的指令。O(∩_∩)O~
? ? 3.頭文件包含指令,如#include "file.h"或#include <file.h>等。
? ? ? ? 在頭文件中一般用偽指令#define定義了大量的宏(最常見的是字符常量),同時(shí)包含有各種外部符號(hào)的聲明。
? ? ? ? 采用這樣的做法一來可以讓我們直接調(diào)用一些復(fù)雜庫函數(shù);二來可以免去我們在寫程序時(shí)重復(fù)做一些定義聲明工作的麻煩。試想一下,一旦我們寫好頭文件,那么以后要用到相關(guān)模塊就再也不用寫這些函數(shù)了,直接#include 就OK了,這可是一勞永逸啊,天大的便宜呢,呵呵。
? ? 這里順便提一下#include<>與#include“”的區(qū)別。
? ? ? ? ?#include<>:這條指令就是告訴編譯器去系統(tǒng)默認(rèn)的路徑尋找相關(guān)文件。
? ? ? ? ?#include”” :這條是告訴編譯器先去源程序所在目錄下尋找,如果沒有就去系統(tǒng)默認(rèn)路徑尋找。
? ? 4.特殊符號(hào),預(yù)編譯程序可以識(shí)別一些特殊的符號(hào)。
? ? ? ? ?例如在源程序中出現(xiàn)的LINE標(biāo)識(shí)將被解釋為當(dāng)前行號(hào)(十進(jìn)制數(shù)),FILE則被解釋為當(dāng)前被編譯的C源程序的名稱。預(yù)編譯程序就是對在源程序中出現(xiàn)的這些特殊符號(hào)將用合適的值進(jìn)行替換。
? ? 預(yù)編譯階段基本上是完成對源程序的相關(guān)代碼進(jìn)行替換,這樣之后程序的原意沒有改變,就是代碼的內(nèi)容有所不同,這樣為以后的編譯做好準(zhǔn)備
? ? 通常使用以下命令來進(jìn)行預(yù)處理:
? ? ? ? gcc -E hello.c -o hello.i
二、編譯、優(yōu)化程序(gcc/g++)
? ? 編譯過程就是把預(yù)處理完的文件進(jìn)行一系列的詞法分析,語法分析,語義分析及優(yōu)化后生成相應(yīng)的匯編代碼。? ? ? ? $gcc –S hello.i –o hello.s
? ? 注:現(xiàn)在版本的GCC把預(yù)處理和編譯兩個(gè)步驟合成一個(gè)步驟,用cc1工具來完成。gcc其實(shí)是后臺(tái)程序的一些包裝,根據(jù)不同參數(shù)去調(diào)用其他的實(shí)際處理程序,比如:預(yù)編譯編譯程序cc1、匯編器as、連接器ld
? ? 可以看到編譯后的匯編代碼(hello.s)如下:
<span style="font-size:14px;"> 1 .file "c.c"2 .section .rodata 3 .LC0:4 .string "hello world" 5 .text6 .globl main 7 .type main, @function8 main:9 .LFB0:10 .cfi_startproc11 pushq %rbp12 .cfi_def_cfa_offset 1613 .cfi_offset 6, -1614 movq %rsp, %rbp15 .cfi_def_cfa_register 616 movl $.LC0, %edi17 call puts18 popq %rbp19 .cfi_def_cfa 7, 820 ret21 .cfi_endproc22 .LFE0:23 .size main, .-main24 .ident "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.8.1-10ubuntu9) 4.8.1"25 .section .note.GNU-stack,"",@progbits </span> 三、匯編程序(as)
? ? 在這個(gè)階段是將匯編代碼翻譯成目標(biāo)文件,這時(shí)的文件已經(jīng)是二進(jìn)制代碼了。在windows環(huán)境下文件的后綴名是.obj;而在unix下則有是o、.a、.ko等文件。
? ? 目標(biāo)文件由段組成。通常一個(gè)目標(biāo)文件中至少有兩個(gè)段:
? ? ? ? 代碼段:該段中所包含的主要是程序的指令。該段一般是可讀和可執(zhí)行的,但一般卻不可寫。
? ? ? ? 數(shù)據(jù)段:主要存放程序中要用到的各種全局變量或靜態(tài)的數(shù)據(jù)。一般數(shù)據(jù)段都是可讀,可寫,可執(zhí)行的。
? ? 通常使用以下命令來進(jìn)行匯編:
gcc –c hello.c –o hello.o
四、鏈接程序(ld)
? ? ?也許有人會(huì)有疑問,上面的目標(biāo)代碼已經(jīng)是機(jī)器碼了,也就是說CPU可以識(shí)別這些文件了,那為什么我們還要鏈接程序呢?對!那些被包含的頭文件,以及當(dāng)我們的程序分布于很多源文件時(shí),那么這些源文件該怎么處理呢,這就是連接器的作用,它們被翻譯成目標(biāo)代碼后需要被鏈接到一起才能被執(zhí)行。這樣就ok了!? ? 談到函數(shù)庫的鏈接,我們還需要了解點(diǎn)函數(shù)庫的知識(shí),函數(shù)庫分靜態(tài)鏈接庫(又稱靜態(tài)庫*.lib)和鏈接動(dòng)態(tài)庫(又稱動(dòng)態(tài)庫*.dll)。
? ? 靜態(tài)庫的鏈接在編譯時(shí)會(huì)被編譯進(jìn)匯編文件,這樣的操作會(huì)改變文件大小;而動(dòng)態(tài)庫則是在執(zhí)行時(shí)(雙擊運(yùn)行),當(dāng)需要?jiǎng)討B(tài)庫中的文件時(shí)才被鏈接到可執(zhí)行文件的。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的C源程序完整编译过程的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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