【C++】预编译、编译、汇编、链接

    首先思考下面的问题：为什么要有编译链接呢？

    有两点原因：1.编译器无法直接运行.c和.cpp文件，因此需要将源文件转化为计算机可以识别的二进制文件；2.如果想要运行一段代码，就会产生进程，进程是在内存中，而源文件存放在内存中，因此需要编译链接，将文件加载到内存中，CPU才能执行。

    编译链接分为4个阶段，接下来具体看每个阶段做了什么事情。

    1.预编译-->.i文件

    （1）删除#define并做文本替换；

    （2）处理预编译指令，如#ifndef、#if 0、#endif等；

    （3）递归展开头文件；

    （4）删除注释；

    （5）添加行号和文本标识；

    （6）保留#pargma编译器处理。

    2.编译-->.s文件

    （1）词法分析（如变量名不能以数字开头等）；

    （2）语法分析（如int a=10;delete a;）；

    （3）语义分析（结合上下文分析）；

    （4）代码优化（调整指令）；

    （5）生成汇编指令。

    3.汇编-->.o文件（可重定位的二进制文件）

    将汇编代码翻译为机器指令

    4.链接-->.exe文件

    （1）合并段和符号表；相同的段进行合并，一个段映射一个页面。合并符号表：同名查找替换。

    强符号：已初始化的全局变量。

    弱符号：未初始化的全局变量。（C++中无强弱符号之分）

    强弱符号规则：两强会报重定义错误；一强一弱选择强符号；两弱选字节数大的。

    （2）符号解析；

    （3）分配地址和空间；

    （4）符号重定位。

    运行阶段：

    1.创建虚拟地址空间和内存的映射（创建虚拟结构体--PCB），创建页目录、页表；

    2.加载指令和数据；

    3.入口地址写入下一行指令寄存器。

 

    Linux中编译链接命令：

    假设编译源程序main.c，生成可执行程序main。

    预编译：gcc -E main.c -o main.i

                  -E：指定预编译

                  -o：output，后加输出文件名称。若无此参数则将预编译结果直接输出到终端界面，不保存到文件。

    编译：gcc -S main.i

               编译后默认生成.s文件，存放汇编指令

    汇编：gcc -c main.s

    链接：gcc main.o -o main

               链接过程在不指定生成文件名的情况下，默认均生成a.out文件。

    一般的编译链接过程直接用命令gcc -o main main.c生成，包含上述全过程。

 

此处可能会用到的命令：objdump readelf