汇编、C/C++编译过程

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前言

最近安装汇编环境的时候了解到代码的执行与编译过程，对自己曾经学习过语言的编译过程无法准确的回答，借此进行一些简单的梳理。

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一、汇编的编译过程

汇编作为我们能够接触到最底层的语言、低级语言，汇编语言的编译方法多是基于对于寄存器的控制，可以直接翻译成机器代码，它同样是其他高级语言的基础，高级语言如 Python、C++ 和 Java 与汇编语言的关系是一对多。比如，C++ 的一条语句就会扩展为多条汇编指令。
故汇编的编译过程较为简单。

（1）使用任意一种文本编辑器输入事先已手工编写好的汇编语言源程序，并将其存储为扩展名为.ASM的文件；
（2）使用汇编程序（ASM、MASM或TASM）对.ASM文件进行汇编，即对.ASM文件进行语法检查，在没有语法错误的情况下将其汇编成.OBJ文件。
（3）通过连接程序（LINK）将.OBJ文件连接装配成可在计算机上直接运行的可执行文件.EXE。

二、C/C++编译过程

1、概述

C/C++语言的编译分为四个阶段：预处理、编译、汇编和链接。

接下来我们看一看具体的编译过程。

2.预处理

其实预处理的说法不是很严格，在C++标准中把translation分为9个阶段.其中前4个阶段是我们所说的“预处理”，下面列出这4个阶段（说的不详细，详见参考文献）：

1、字符映射（Trigraph replacement）：将系统相关的字符映射到C++标准定义的相应字符，但语义不变，如对不同操作系统上的不同的换行符统一换成规定字符（设为newline）；
2、续行符处理（Line splicing）：对于“\”紧跟newline的，删去“\”和newline（我们在#define等中用的续行在Preprocessor之前就处理了），该过程只进行1遍（如果是“\”后有两个换行只会删去一个“\”）；
3、字串分割（Tokenization）：源代码作为一个串被分为如下串（Token）的连接：注释、whitespace、preprocessing tokens（标示符等这时都是preprocessing tokens，因为此时不知道谁是标示符，经过下一步之后，真正的预处理符会被处理）；
5、执行Preprocessor：对#include指令做递归进行该1-4步，此步骤时候源代码中不再含有任何预处理语句（#开头的哪些）。：

3、编译

编译阶段做的事情就是编译器（cc1）将C程序main.i翻译成汇编语言程序main.s。
检查C程序的语法错误
将文件翻译成中间代码，即汇编语言
可选地优化翻译后的中间代码，获得更好的性能

4、汇编

C/C++所进行的汇编指令与汇编语言的汇编没有什么区别，因为C/C++经过编译后在此阶段的形式即为汇编代码。

5、链接

C/C++链接对于我来说比较熟悉，在大一的上半学期C语言的学习中，一位老师为我们引入了动态链接库与静态链接库的概念。
动态链接库：允许可执行模块（.dll文件或.exe文件）仅包含在运行时定位DLL中函数的可执行代码所需的信息。
静态链接库：链接器从静态链接库LIB获取所有被引用函数，并将库同代码一起放到可执行文件中。