C語言編譯過程總結(jié)詳解

最新C語言編譯過程總結(jié)詳解以下是為大家的編譯過程總結(jié)詳解，更多C語言內(nèi)容請關(guān)注。鏈接過程要把我們編寫的一個c程序(源代碼)轉(zhuǎn)換成可以在硬件上運(yùn)行的程序(可執(zhí)行代碼)，需要進(jìn)展編譯和鏈接。編譯就是把文本形式源代碼翻譯為機(jī)器語言形式的目標(biāo)文件的過程。鏈接是把目標(biāo)文件、的啟動代碼和用到的庫文件進(jìn)展組織形成最終生成可執(zhí)行代碼的過程。過程圖解如下：從圖上可以看到，整個代碼的編譯過程分為編譯和鏈接兩個過程，編譯對應(yīng)圖中的大括號括起的部分，其余那么為鏈接過程。編譯過程編譯過程又可以分成兩個階段：編譯和會匯編。編譯編譯是讀取源程序(字符流)，對之進(jìn)展詞法和語法的分析，將高級語言指令轉(zhuǎn)換為功能等效的匯編代碼，源文件的編譯過程包含兩個主要階段：第一個階段是預(yù)處理階段，在正式的編譯階段之前進(jìn)展。預(yù)處理階段將根據(jù)已放置在文件中的預(yù)處理指令來修改源文件的內(nèi)容。如#include指令就是一個預(yù)處理指令，它把頭文件的內(nèi)容添加到.cpp活性，以適應(yīng)不同的計算機(jī)和操作系統(tǒng)環(huán)境的限制。一個環(huán)境需要的代碼跟另一個環(huán)境所需的代碼可能有所不同，因?yàn)榭捎玫挠布虿僮飨到y(tǒng)是不同的。在許多情況下，可以把用于不同環(huán)境的代碼放在同一個文件中，再在預(yù)處理階段修改代碼，使之適應(yīng)當(dāng)前的環(huán)境。主要是以下幾方面的處理：#defineab對于這種偽指令，預(yù)編譯所要做的是將程序中的所有a用ba#undef，那么將取消對某個宏的定義，使以后該串的出現(xiàn)不再被替換。#endif這些偽指令的引入使得程序員可以通過定義不同的宏來決定編譯程序?qū)δ男┐a進(jìn)展處理。預(yù)編譯程序?qū)⒏鶕?jù)有關(guān)的文件，將那些不必要的代碼過濾掉。#include"FileName#include等CC#define要是為了使某些定義可以供多個不同的C用到這些定義的C#include展處理。包含到c/usr/include#include一般與c#include特殊符號，預(yù)編譯程序可以識別一些特殊的符號。例如在源程序中出現(xiàn)的LINE標(biāo)識將被解釋為當(dāng)前行號(十進(jìn)制數(shù))，F(xiàn)ILE那么被解釋為當(dāng)前被編譯的C源程序的名稱。預(yù)編譯程序?qū)τ谠谠闯绦蛑谐霈F(xiàn)的這些串將用適宜的值進(jìn)展替換。預(yù)編譯程序所完成的根本上是對源程序的“替代”工作。經(jīng)過此種替代，生成一個沒有宏定義、沒有條件編譯指令、沒有特殊符號的輸出文件。這個文件的含義同沒有經(jīng)過預(yù)處理的源文件是相同的，但內(nèi)容有所不同。下一步，此輸出文件將作為編譯程序的輸出而被翻譯成為機(jī)器指令。第二個階段編譯、優(yōu)化階段，經(jīng)過預(yù)編譯得到的輸出文件中，只有常量;如數(shù)字、字符串、變量的定義，以及C語言的關(guān)鍵字，如main,if,else,for,while,{,},+,-,*,等等。編譯程序所要作得工作就是通過詞法分析和語法分析，在確認(rèn)所有的指令都符合語法規(guī)那么之后，將其翻譯成等價的中間代碼表示或匯編代碼。不僅同編譯技術(shù)本身有關(guān)，而且同機(jī)器的硬件環(huán)境也有很大的關(guān)算機(jī)。另一種優(yōu)化那么主要針對目標(biāo)代碼的生成而進(jìn)展的。對于前一種優(yōu)化，主要的工作是刪除公共表達(dá)式、循環(huán)優(yōu)化(代碼外提、強(qiáng)度削弱、變換循環(huán)控制條件、量的合并等)、復(fù)寫傳播，以及無用賦值的刪除，等等。后一種類型的優(yōu)化同機(jī)器的硬件構(gòu)造密切相關(guān)，最主要的是考慮是如何充分利用機(jī)器的各個硬件存放器存放的有關(guān)變量的值，以減少對于內(nèi)存的訪問次數(shù)。另外，如何根據(jù)機(jī)器硬件執(zhí)行指令的特點(diǎn)(如流水線、RISC、CISC、VLIW等)而對指令進(jìn)展一些調(diào)整使目標(biāo)代碼比較短，執(zhí)行的效率比較高，也是一個重要的研究課題。匯編匯編實(shí)際上指把匯編語言代碼翻譯成目標(biāo)機(jī)器指令的過程。對于被翻譯系統(tǒng)處理的每一個C語言源程序，都將最終經(jīng)過這一處理而得到相應(yīng)的目標(biāo)文件。目標(biāo)文件中所存放的也就是與源程序等效的目標(biāo)的機(jī)器語言代碼C語言編譯過程總結(jié)詳解計算機(jī)考試。目標(biāo)文件由段組成。通常一個目標(biāo)文件中至少有兩個段：代碼段：該段中所包含的主要是程序的指令。該段一般是可讀和可執(zhí)行的，但一般卻不可寫。數(shù)據(jù)段：主要存放程序中要用到的各種全局變量或靜態(tài)的數(shù)據(jù)。一般數(shù)據(jù)段都是可讀，可寫，可執(zhí)行的。UNIX(1)可重定位文件共享的目標(biāo)文件的代碼和數(shù)據(jù)。共享的目標(biāo)文件可執(zhí)行文件它包含了一個可以被人操作系統(tǒng)創(chuàng)立一個進(jìn)程來執(zhí)行之的文還需要其他的一些處理方能得到，這個就是鏈接程序的工作了。鏈接過程由匯編程序生成的目標(biāo)文件并不能立即就被執(zhí)行，其中可能還有許多沒有解決的問題。例如，某個源文件中的函數(shù)可能引用了另一個源文件中定義的某個符號(如變量或者函數(shù)調(diào)用等);在程序中可能調(diào)用了某個庫文件中的函數(shù)，等等。所有的這些問題，都需要經(jīng)鏈接程序的處理方能得以解決C語言編譯過程總結(jié)詳解C語言編譯過程總結(jié)詳解。鏈接程序的主要工作就是將有關(guān)的目標(biāo)文件彼此相連接，也即將在一個文件中引用的符號同該符號在另外一個文件中的定義連接起來，使得所有的這些目標(biāo)文件成為一個能夠誒操作系統(tǒng)裝入執(zhí)行的統(tǒng)一整體。根據(jù)開發(fā)人員指定的同庫函數(shù)的鏈接方式的不同，鏈接處理可分為兩種：靜態(tài)鏈接在這種鏈接方式下，函數(shù)的代碼將從其所在地靜態(tài)鏈接庫中被拷貝到最終的可執(zhí)行程序中。這樣該程序在被執(zhí)行時這些代碼將被裝入到該進(jìn)程的虛擬地址空間中。靜態(tài)鏈接庫實(shí)際上是一個目標(biāo)文件的集合，其中的每個文件含有庫中的一個或者一組相關(guān)函數(shù)的代碼。動態(tài)鏈接在此種方式下，函數(shù)的代碼被放到稱作是動態(tài)鏈接庫或共享對象的某個目標(biāo)文件中。鏈接程序此時所作的只是在最終的可執(zhí)行程序中記錄下共享對象的名字以及其它少量的登記信息。在此可執(zhí)行文件被執(zhí)行時，動態(tài)鏈接庫的全部內(nèi)容將被映射到運(yùn)行時相應(yīng)進(jìn)程的虛地址空間。動態(tài)鏈接程序?qū)⒏鶕?jù)可執(zhí)行程序中記錄的信息找到相應(yīng)的函數(shù)代碼C語言編譯過程總結(jié)詳解計算機(jī)考試。對于可執(zhí)行文件中的函數(shù)調(diào)用，可分別采用動態(tài)鏈接或靜態(tài)鏈接的方法。使用動態(tài)鏈接能夠使最終的可執(zhí)行文件比較短小，并且當(dāng)共享對象被多個進(jìn)程使用時能節(jié)約一些內(nèi)存，因?yàn)樵趦?nèi)存中只需要保存一份此共享對象的代碼。但并不是使用動態(tài)鏈接就一定比使用靜態(tài)鏈接要優(yōu)越。在某些情況下動態(tài)鏈接可能帶來一些性能上損害。我們在linux使用的g編譯器便是把以上的幾個過程進(jìn)展捆綁，使用戶只使用一次命令就把編譯工作完成，這確實(shí)方便了編譯工作，但對于初學(xué)者了解編譯過程就很不利了，以下圖便是g代理的編譯過程：從上圖可以看到：預(yù)編譯.c.i使用的g–E對應(yīng)于預(yù)處理命令cpp編譯.c/.h.s使用的g–S對應(yīng)于編譯命令–S匯編將.s文件轉(zhuǎn)化成.o文件使用的g命令是：g對應(yīng)于匯編命令是as