小白学习大型C++源码项目系列之编译器的工作过程

编译器的工作过程

配置（configure）

编译器在开始工作之前，需要知道当前的系统环境，比如标准库在哪里、软件的安装位置在哪里、需要安装哪些组件等等。这是因为不同计算机的系统环境不一样，通过指定编译参数，编译器就可以灵活适应环境，编译出各种环境都能运行的机器码。这个确定编译参数的步骤，就叫做"配置"（configure）。

确定标准库和头文件的位置

源码肯定会用到标准库函数（standard library）和头文件（header）。

确定依赖关系

编译顺序保存在一个叫做makefile的文件中，里面列出哪个文件先编译，哪个文件后编译。而makefile文件由configure脚本运行生成，这就是为什么编译时configure必须首先运行的原因。

头文件的预编译（precompilation）

只需编译一次，不必每次用到的时候，都重新编译了

预处理（Preprocessing）

预编译完成后，编译器就开始替换掉源码中bash的头文件和宏。

编译（Compilation）

编译器就开始生成机器码。对于某些编译器来说，还存在一个中间步骤，会先把源码转为汇编码（assembly），然后再把汇编码转为机器码。转码后的文件称为对象文件（object file）。

连接（Linking）

make命令的作用，就是从第四步头文件预编译开始，一直到做完这一步。
编译器的下一步工作，就是把外部函数的代码（通常是后缀名为.lib和.a的文件），添加到可执行文件中。这就叫做连接（linking）。这种通过拷贝，将外部函数库添加到可执行文件的方式，叫做静态连接（static linking），后文会提到还有动态连接（dynamic linking）。

安装（Installation）

将可执行文件保存到用户事先指定的安装目录，创建目录、保存文件、设置权限等。

操作系统连接

make install命令，就用来完成"安装"和"操作系统连接"这两步。可执行文件安装后，必须以某种方式通知操作系统，让其知道可以使用这个程序了。

生成安装包

编译器还必须有生成安装包的功能。通常是将可执行文件（连带相关的数据文件），以某种目录结构，保存成压缩文件包，交给用户。

动态连接（Dynamic linking）

运行期间（runtime）开发者可以在编译阶段选择可执行文件连接外部函数库的方式，到底是静态连接（编译时连接），还是动态连接（运行时连接）。