C/C++程序編譯的四個過程

g++是Linux下C++的編譯器;我爲什麼會選擇Linux下的g++編譯器,就是因爲g++可以看到程序從編譯到運行的過程做了些什麼。而VS等集成開發環境看不到這些,並不是說VS工具不好,(VS還是相當好用的...)。對於學習來說,需要知道程序從編譯到運行進行了哪些工作,做了哪些事情,首推g++編譯器(這個看個人習慣)。

一、常見文件後綴

       .c爲後綴的文件:c語言源代碼文件

       .a爲後綴的文件:是由目標文件構成的庫文件

       .cpp爲後綴的文件:是c++源代碼文件

       .h爲後綴的文件:頭文件

       .o爲後綴的文件:是編譯後的目標文件

       .s爲後綴的文件:是彙編語言源代碼文件

       .m爲後綴的文件:Objective-C原始程序

       .so爲後綴的文件:編譯後的動態庫文件

 

二、g++執行的四個過程

1、預處理:條件編譯,頭文件包含,宏替換的處理,生成.i文件。

2、編譯:將預處理後的文件轉換成彙編語言,生成.s文件

3、彙編:彙編變爲目標代碼(機器代碼)生成.o的文件

4、鏈接:連接目標代碼,生成可執行程序

 

三、最簡單的C++程序——"helloworld!\n"

// 新建hello.cpp文件,vim編輯

#include <iostream>

using namespace std;


int main(void)

{

count << "hello world!"<< endl;


reutrn 0;

}

 

(1)預處理階段

g++ -E hello.cpp > hello.i

 

       通過vim打開hello.i文件,你會發現一些情況(最好是自己觀察,看看哪些內容被換了);

       宏的替換,還有註釋的消除,還有找到相關的庫文件,將#include文件的全部內容插入。若用<>括起文件則在系統的INCLUDE目錄中尋找文件,若用""括起文件則在當前目錄中尋找文件。

       用編輯器打開hello.i會發現有很多很多代碼,你只需要看最後部分就會發現,預處理做了宏的替換,還有註釋的消除,可以理解爲無關代碼的清除。

(2)編譯

g++ -S hello.cpp

 

       生成hello.s文件,.s文件表示是彙編文件,用編輯器打開就都是彙編指令。(可以通過vim編輯器看看hello.s裏面的內容【都是彙編指令,哈哈】)。

(3)彙編

g++ -c hello.cpp

 

       彙編變爲目標代碼(機器代碼)生成.o的文件,.o是gcc生成的目標文件,用編輯器打開就都是二進制機器碼。

(4)鏈接 ——鏈接生成可執行文件(庫文件進行鏈接)

g++ -o hello hello.cpp

 

程序運行:./hello【輸出hello world!】

         在成功編譯之後,就進入了鏈接階段。在這裏涉及到一個重要的概念:函數庫(可以這麼理解就是不帶main()函數的.cpp生成的)。

       可以重新查看這個小程序,在這個程序中並沒有定義”cout”的函數(準確說cout不是函數,cout卻很獨特:既不是函數,似乎也不是C++特別規定出來的像if,for一類有特殊語法的“語句”,其實說到底還是函數調用,不過這函數有些特殊,用的是運算符重載,確切地說是重載了“<<”運算符。這裏如果用pritf()函數說明會更好,暫且當做函數理解吧)實現,且在預編譯中包含進的”iostream”中也只有該函數的聲明,而沒有定義函數的實現,那麼,是在哪裏實現”cout”函數的呢?系統把這些函數實現都被做到名爲stdc++的庫文件中去了,在沒有特別指定時,g++會到系統默認的搜索路徑”/usr/lib”下進行查找,也就是鏈接到stdc++庫函數中去,這樣就能實現函數”cout”了,而這也就是鏈接的作用。

轉自C++ —— C++程序編譯的四個過程

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