編譯過程

初識編譯器

我們通常所說的編譯器是一個廣義的概念，其實編譯器是有幾個模塊組成的，具體如下：

從上圖可知編譯器由4部分組成；

每當我們在集成開發環境下寫完代碼，點擊build的時候編譯器的工作原理如下：

可以看到，編譯代碼的過程其實就是編譯器讓這些模塊協同工作的過程。

第一步：預處理器將.c和.h文件編譯器.i中間文件。

第二步：.i中間文件被編譯器進行語法，語義分析，生成.s彙編文件。

第三步：.s文件經過彙編器編譯成.o二進制文件。

編譯器做了什麼

1.預編譯（文本處理工作）

-處理所有註釋，以空格代替

-將所有的#define刪除，並且展開所有的宏定義

-處理條件編譯指令#if，#ifdef，#elif，#else，#endif

-處理#include，展開被包含的文件

-保留編譯器需要使用的#pragma指令

預處理指令示例：

gcc -E file.c -o file.i

-o：指定生成的輸出文件；
-E：僅執行編譯預處理；
-S：將C代碼轉換爲彙編代碼；
-wall：顯示警告信息；

源代碼的單步編譯示例：

打開預編譯器處理過後的19-1.i文件可以看到裏面的註釋和#define都沒有了，預編譯器將#define的內容進行文本替換，並且19-1.h裏面的內容也被加載進來了

當預編譯器處理完成之後，真正意義上的額編譯器就出場了

2.編譯

-對預處理文件進行詞法分析，語法分析和語義分析

.詞法分析：分析關鍵字，標識符，立即數等是否合法

.語法分析：分析表達式是否遵循語法規則

.語義分析：在語法分析的基礎上進一步分析表達式是否合法

-分析結束後進行代碼優化生成相應的彙編代碼文件

編譯指令示例：

gcc -S file.i -o file.s

編譯器將源程序編譯成彙編代碼

彙編

-彙編器將彙編代碼轉變爲機器的可執行指令

-每條彙編語句幾乎都對應一條機器指令

彙編指令示例：

gcc -c file.s -o file.o

運行.o文件發現權限不夠，這個時候需要連接器來完成（.o文件是一個二進制文件，並不是可執行文件）連接器的作用是將.o文件合在一起得到一個可執行程序。