解密C語言編譯背後的過程

咱們大部分程序員可能都是從C語言學起的，寫過幾萬行、幾十萬行、甚至上百萬行的代碼，可是你們是否都清楚C語言編譯的完整過程呢，若是不清楚的話，我今天就帶着你們一塊兒來作個解密吧。

 

C語言相對於彙編語言是一種高級語言，要想在系統上運行，須要經過編譯器把它轉換成機器可以讀懂的可執行的代碼。

 

以Linux系統上的gcc爲例，一般咱們編譯一個源文件都是用下面的命令：

 $gcc hello.c –o hello 

 

 編譯成功後，目錄裏會生成hello這個程序，直接運行它能夠看到結果。

$./hello

Hello World!

 

但hello這個程序是怎麼生成的呢，其實中間仍是有好幾步的。用下面這個命令從新編譯一下，你能夠看到全部的中間文件。

$gcc -save-temps hello.c –o hello

$ls

hello hello.c hello.i hello.o hello.s

 

C編譯器的編譯過程主要分紅四步：

(1) 預處理

(2) 編譯

(3) 彙編

(4) 鏈接

 1） 預處理 Pre-prosssing

 預處理生成了hello.i 的中間文件，主要完成了下面幾步：

• 去掉全部的註釋

• 展開全部的宏定義（也就是作字符替換）

• 插入#include文件的內容

• 處理全部的條件編譯

hello.i 文件內容以下（文件較大，只展現了最下面的一塊）：

  

能夠發現源代碼中全部的註釋被刪除了，而且插入了stdio.h頭文件的內容。

  

2）編譯 Compiling

 編譯將 hello.i 文件編譯生成一箇中間文件 hello.s，打開能夠看到裏邊都是彙編語言，因此編譯的做用就是把源代碼轉換成彙編語言。

 

 3）彙編 Assembly

 彙編器將 hello.s 彙編成 hello.o 文件。hello.o是二進制文件，裏邊都是機器能夠執行的代碼。

  

4）鏈接 Linking

 鏈接顧名思義起到了一個鏈接做用，雖然 hello.o 已是二進制文件了，可是裏邊用到的好比 printf 函數須要調用別的庫。鏈接器將咱們的二進制文件和其餘庫作了一個綁定。能夠看到鏈接後生成的 hello 文件要比 hello.o 大的多。

  

到這裏 C的完整編譯流程就結束了，本文的示例用的是Linux操做系統，編譯器用的是 gcc，但在其餘操做系統，好比 Unix、Windows，或者用其餘編譯器，原理都是同樣的，感興趣的同窗能夠去學習一下編譯原理，會對編譯有更深刻的理解。