C/C++编译原理

• 整体过程

C源程序——>预编译处理（.c）——>编译、优化程序（.s、 .asm）——>汇编程序（.obj、 .o、 .a、 .ko）——>链接程序（.exe、 .elf、 .axf等）

C/C++编译就是将C/C++的代码映射到相应的机器码，以及讨论其中的内存管理模式，包括内存的分配，如何使用等等，整型、数组、指针等这些在内存中的实现机制。

• 分点解析

编译：将相应的高级语言代码映射到汇编语言，处理define，include等命令，加载外部的代码；

汇编：将汇编语言映射到机器码；该阶段将汇编代码翻译成目标文件，此时的文件为二进制代码。在windows环境下该文件的后缀名为：.obj，但此时的文件是不可执行的，必须通过链接的方式才能够执行；而在在Linux环境下，则对应生成后缀为：.o、 .a、 .ko的文件。 目标文件由段组成。通常一个目标文件中至少有两个段：

代码段：该段中所包含的主要是程序的指令。该段一般是可读和可执行的，但一般却不可写。

数据段：主要存放程序中要用到的各种全局变量或静态的数据。一般数据段都是可读，可写，可执行的。

链接：源文件被翻译成目标代码后需要被链接到一起才能被执行。所以需要形成相应的动态和静态链接库。动态连接库是在程序运行时动态的加载，静态连接库是直接拷贝进入程序，在程序执行时，这些静态连接库加载进来。　

补充

编译单元：根据C++标准，每一个CPP文件就是一个编译单元。每个编译单元之间是相互独立并且互相不可知。

目标文件：由编译所生成的文件，以机器码的形式包含了编译单元里所有的代码和数据，还有一些其他信息，如未解决符号表，导出符号表和地址重定向表等。目标文件是以二进制的形式存在的。

链接器的工作顺序：当链接器进行链接的时候，首先决定各个目标文件在最终可执行文件里的位置。然后访问所有目标文件的地址重定义表，对其中记录的地址进行重定向（加上一个偏移量，即该编译单元在可执行文件上的起始地址）。然后遍历所有目标文件的未解决符号表，并且在所有的导出符号表里查找匹配的符号，并在未解决符号表中所记录的位置上填写实现地址。最后把所有的目标文件的内容写在各自的位置上，再作一些另的工作，就生成一个可执行文件。