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编译过程

将下面代码保存为 Hello.c



#include <stdio.h>


int main(void)


{


printf("Hello World!\n")1;


return 0;


}  

1

printf() 函数

执行命令 cc Hello.c[26],得到一个可执行文件 a.out,执行它 ./a.out

可以看到,C的源代码(Hello.c)是纯文本,不能够直接执行。可执行代码是计算机的本机语言或机器语言表示的代码,这种语言是由数字代码表示的详细指令组成,不同的计算机具有不同的机器语言。

编译器是一个程序,其工作是将源代码转换为可执行代码。

  • 编译器用来将 C语言 转换成特定的机器语言。
  • 编译器还从C的库中向最终程序加入代码。[27]
  • 编译器还检查源代码是否为有效的C语言程序。如果编译器发现错误,将报告错误,而且不生成可执行文件

编译器分三步完成这个工作:

预处理 调用预处理器 cpp 对源代码文件中的文件包含(include)、预编译语句(如宏定义 define 等) 进行分析
编译 调用编译器 cc 将源代码转换为中间代码
链接 调用链接器 ld 将中间代码与其它代码结合起来生成可执行文件
  • 这种方法使用程序便于模块化。分别编译各个模块,然后使用链接器将编译过的模块结合起来。这样,如果需要改变一个模块,则不必重新编译所有其它模块。

可执行文件包含目标文件库例程启动代码

编译器将源代码转换为机器语言代码(中间代码),将结果放置在目标文件(*.o)中。虽然目标文件包含机器代码,但该文件还不能运行,它还不是一个完整的程序。

启动代码(start-up code)相当于程序和操作系统之间的接口。[28]

库例程为函数的实现。几乎所有C程序都利用标准C库中所包含的例程,目标代码文件不包含这一函数的代码,它只包含调用函数的指令。实际代码存储在一个称为“库”的文件中。库文件中包含许多函数的目标代码

链接器的作用是将这3个元素(目标代码、系统的标准启动代码和库代码[29])结合在一起,并将它们存放在可执行文件中。



[26] 在 Linux 系统中,编译器为gcccc为它的链接

[27] 库中包含许多标准例程供您使用,例如printf()。更准确的说,是一个被称为链接器(linker)的程序将库例程引入的,但在多数系统上,编译器为您运行链接器。

[28] 硬件相同的情况下,在 DOS 或 Linux 下可以使用同样的目标代码,但 DOC 与 Linux 要使用不同的启动代码,因为这两种系统处理程序的方式是不同的。

[29] 程序有两种方法来使用这些库函数,如果静态连接一个程序,这些函数就会被复制到可执行程序中,这就是lib*.a函数库的作用
  如果你动态的连接一个程序(默认),那么当程序运行时需要库中的代码,它就会调用lib*.so中的内容。

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