C++编译链接全过程

今天博文主要讨论的问题是：我们编写的程序代码是怎样运行起来的？到底运行的是什么内容？平时我们所说的编译主要包括预编译、编译、汇编三部分，这三部分分别都干什么工作，主要职能有哪些，接下来我们一步步探讨总结。

（一）预编译

（1）由源文件“.cpp/.c”生成“.i”文件，这是在预编译阶段完成的；gcc -E .cpp/.c --->.i

（2）主要功能

•  展开所有的宏定义，消除“#define”；
•  处理所有的预编译指令，比如#if、#ifdef等；
•  处理#include预编译指令，将包含文件插入到该预编译的位置；
•  删除所有的注释“/**/”、"//"等；
•  添加行号和文件名标识，以便于编译时编译器产生调试用的行号信息以及错误提醒；
•  保留所有的#program编译指令，原因是编译器要使用它们；

（3）缺点：不进行任何安全性及合法性检查

（二）编译---核心

编译过程就是把经过预编译生成的文件进行一系列语法分析、词法分析、语义分析优化后生成相应的汇编代码文件。

（1）由“.i”文件生成“.s”文件，这是在编译阶段完成的；gcc -S .i --->.s

（2）主要功能

•  词法分析：将源代码文件的字符序列划分为一系列的记号，一般词法分析产生的记号有：标识符、关键字、数字、字符串、特殊符号（加号、等号）；在识别记号的同时也将标识符放好符号表、将数字、字符放入到文字表等；有一个lex程序可以实现词法扫描，会按照之前定义好的词法规则将输入的字符串分割成记号，所以编译器不需要独立的词法扫描器；
•  语法分析：语法分析器将对产生的记号进行语法分析，产生语法树----就是以表达式尾节点的树，一步步判断如何执行表达式操作。下图为一个语法树：

 

如果存在括号不匹配或者表达式错误，编译器就会报告语法分析阶段的错误；相同的存在一个yacc程序可以根据用户输入的语法规则生成语法树；

•  语义分析：由语法阶段完成分析的并没有赋予表达式或者其他实际的意义，比如乘法、加法、减法，必须经过语义阶段