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编译和链接(二)

一、预处理

在预处理阶段源文件和头文件会被处理成为.i为后缀的文件。

预处理阶段主要处理那些源文件中#开始的预处理指令,比如#include#define,

处理的规则如下:

1.1.将所有的#define删除并展开所有的宏定义。

1.2.处理所有的条件编译指令如#if、#ifdef、 #elif、#else、#endif。

1.3.处理#include,将包含的头文件的内容插入到该预编译指定的位置,这个过程是递归进行的,也就是说被包含的头文件也可能包含其他文件。

1.4.删除所有的注释.

1.5.添加行号和文件名标识方便后续编译器生成调试信息等。

1.6.或保留所有的#pragma的编译器指令,编译器后续会使用。

经过预处理后的.i文件中不再包含宏定义,因为宏已经被展开并且包含了头文件都插入到.i文件中,所以当我们无法知道宏定义或者头文件是否包含正确的时候,可以查看预处理后的.i文件来确认。

二、编译

汇编过程先进行一系列的词法分析、语法分析、语义分析及优化,生成相应的汇编代码文件。

2.1.词法分析

将源代码程序被输入扫描器,扫描器的任务就是简单地进行词法分析,而代码中的字符分割成一系列的记号如关键字标识符字面量特殊字符等。

2.2.语法分析

接下来语法分析器将对扫描产生的记号进行语法分析,从而产生语法树,这些语法树是以表达式为节点的树。

2.3.语义分析

由语义分析器来完成语义分析及对表达式的语法层面分析,编译器所能做的分析是语义的静态分析,静态语义分析包括声明和类型的匹配类型的转换等,这个阶段会报告错误的语法信息。

三、汇编

汇编器将汇编代码转变成机器可执行的指令,每一个汇编语言几乎都对应一条机器指令。就是根据汇编指令和机器指令的对照表一一进行翻译也不做指令优化。

四、链接

链接是一个复杂的过程链接的时候需要把一堆文件链接在一起才生成可执行程序,链接过程主要包括地址和空间分配符号决议和重定位等这些步骤,链接解决的是一个项目中多文件多模块之间互相调用的问题。

五、运行环境

5.1.程序必须载入内存中,在有操作系统的环境中,一般由这个操作系统完成,在独立的环境中程序的载入必须由手工安排,也可能是通过可执行代码置入只读内存来完成。

5.2.程序的执行并开始调用main函数。

5.3.开始执行程序代码,这个时候程序将使用一个运行时堆栈,存储函数的局部变量和返回地址,程序同时也可以使用静态内存存储静态内存中的变量,在程序的整个执行过程一直保留他们的值。

5.4.终止程序,正常终止main函数,也有可能是意外终止。

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