程序员的自我修养——编译和链接

2.1被隐藏了的过程

Hello World程序hello.c

#include<stdio.h>int main(){    printf("Hello World!");    return 0;}

在Linux下，使用GCC编译和执行Hello World程序时，只需使用最简单的命令。

$ gcc hello hello.c$ ./helloHello World

事实上，上述过程可以分解为4个步骤，分别是预处理（Prepressing）、编译（Compilation）、汇编（Assembly）和链接（Linking）。

2.1.1 预编译

首先，源代码文件hello.c和相关头文件stdio.h等被预编译器cpp预编译成hello.i文件。

$ gcc -E hello.c -o hello.i或者$ cpp hello.c>hello.i

预编译过程主要处理那些源文件中以“#”开始的预编译指令。
主要处理规则如下：

• 将所有的“#define”删除，并且展开所有的宏定义。
• 处理所有条件预编译指令，比如“#if”，”ifdef”，”#elif”，“#else”，”endif”。
• 递归处理“#include”预编译指令，将被包含的文件插入到该预编译指令的位置。
• 删除所有的注释“//”和“/**/”。

• and so on

  2.1.2 编译

  编译过程就是把预处理后的文件进行一些列词法分析、语法分析和语义分析，然后优化生成相应的汇编代码文件。

$ gcc -S hello.i -o hello.s或者$ ccl hello.c

关于GCC命令：对于C语言来说，预编译和编译的程序是ccl，对于C++来说，对应程序是cclplus；所以，实际上gcc这个命令只是这些后台程序的包装，它会根据不同的参数要求去调用预编译编译程序ccl、汇编器as、连接器ld。

2.1.3 汇编

汇编器是将汇编代码转变成机器可以执行的指令，每一个汇编语句几乎都对应一条机器指令，只需根据汇编指令和机器指令的对照表一一翻译即可。

$ as hello.s -o hello.o或者$ gcc -c hello.c -o hello.o

这里，hello.o文件已经是二进制机器码，不能使用vim打开。但是可以使用nm命令打开，nm命令被用于显示二进制目标文件的符号表。

$ nm hello.o

2.1.4 链接

为什么汇编器不直接输出可执行文件而是输出一个目标文件呢？链接过程到底包含了什么内容？为什么要链接？

——《程序员的自我修养》