程序的編譯和連接原理分析

記錄下學習《跟我一塊兒寫makefile》這本書時整理的筆記。

1、原理說明

UNIX 下是 .o 文件，即 Object File，這個動做叫作編譯（compile）。而後再把大量Object File 合成執行文件，這個動做叫做連接（link）。

通常來講，每一個源文件都應該對應於一箇中間目標文件（O 文件或是 OBJ 文件）。連接時，主要是連接函數和全局變量，因此，咱們可使用這些中間目標文件（O 文件或是OBJ文件）來連接咱們的應用程序。連接器並無論函數所在的源文件，只管函數的中間目標文件（Object File）。

咱們要給中間目標文件打個包，在 Windows 下這種包叫「庫文件」（Library File)，也就是.lib 文件，在 UNIX下，是 Archive File，也就是 .a 文件。

總結一下，源文件首先會生成中間目標文件，再由中間目標文件生成執行文件。在編譯時，編譯器只檢測程序語法，和函數、變量是否被聲明。若是函數未被聲明，編譯器會給出一個警告，但能夠生成 Object File。而在連接程序時，連接器會在全部的 Object File 中找尋函數的實現，若是找不到，那到就會報連接錯誤碼（Linker Error），意思說是說，連接器未能找到函數的實現。你須要指定函數的Object File。

2、簡單的編譯連接流程實例

1. 產生可執行文件a.out，中間產生main.o的目標文件，但在連接成功後刪除。

root@chenwr-pc:/home/workspace/my_workspace/study/makefile# gcc main.c 
a.out  hello.c  main.c
複製代碼

2. -c 參數意味着只編譯（compile） 產生main.o目標文件

root@chenwr-pc:/home/workspace/my_workspace/study/makefile# gcc -c main.c 
main.o  hello.c  main.c
複製代碼

3. 連接文件，默認爲a.out

root@chenwr-pc:/home/workspace/my_workspace/study/makefile# gcc main.o
a.out
複製代碼

4. -o name 使連接器保存可執行文件爲指定文件中，name爲指定文件名。

root@chenwr-pc:/home/workspace/my_workspace/study/makefile# gcc -o main.o
gcc: fatal error: no input files
compilation terminated.
root@chenwr-pc:/home/workspace/my_workspace/study/makefile# gcc main.o -o run
hello.c  main.c  main.o  Makefile  run
複製代碼

5. 能夠結合起來使用

gcc main.c -o run
複製代碼

編譯main.c並連接生成可執行文件run，並將中間產生的目標文件main.o刪除。

3、目標文件打包與連接

使用ar命令將目標文件打包，不過通常這個動做都是在makefile中實現。 連接靜態庫參數說明，-L 表示靜態庫路徑，-lmy 即連接libmy.a文件

root@chenwr-pc:/home/workspace/my_workspace/study/makefile# cat main.c 
#include <stdio.h>
void main()
{
	printf("Im a super man\n");
	hello();
	test();
}
root@chenwr-pc:/home/workspace/my_workspace/study/makefile# ar rcs libmy.a test.o hello.o
root@chenwr-pc:/home/workspace/my_workspace/study/makefile# gcc main.c -L . -lmy -o run
root@chenwr-pc:/home/workspace/my_workspace/study/makefile# ./run
Im a super man
hello world
test
複製代碼

參考資料：

linux ar 命令的使用說明和實例講解_linux shell_腳本之家 https://www.jb51.net/article/95627.htm

gcc 連接文件 - NeverWA的博客 - CSDN博客 https://blog.csdn.net/NeverWA/article/details/79948049