計(jì)算機(jī)等考二級(jí)C語言備考：C語言/C++編譯過程

　　1、編譯預(yù)處理：

　　編譯器讀取C源程序，對(duì)其中的預(yù)處理命令(以#開頭)和特殊符號(hào)進(jìn)行處理。預(yù)處理命令包括主要包括三種，一是宏定義命令，二是條件編譯指令，三是頭文件包含指令。采用頭文件的目的是使某些定義可以供多個(gè)不同的C源程序使用。在需要用到這些定義的C源程序中，只需加上#include語句即可，而不必重新定義一遍。預(yù)編譯程序?qū)㈩^文件中的代碼統(tǒng)統(tǒng)加入到源文件，進(jìn)而產(chǎn)生輸出文件。

　　除了以上三種預(yù)處理命令，還有特殊符號(hào)。預(yù)編譯程序可以識(shí)別一些特殊符號(hào)。例如在源程序中出現(xiàn)的LINE表示將被解釋為十進(jìn)制表示的當(dāng)前行號(hào)。FILE則被解釋為當(dāng)前編譯的源程序的文件名。

　　預(yù)編譯程序完成的工作，可以說成是對(duì)源程序的“替換”工作。經(jīng)過這個(gè)過程，生成一個(gè)沒有宏定義、沒有條件編譯指令、沒有特殊符號(hào)的輸出文件。

　　2、編譯、優(yōu)化：

　　編譯程序的工作是，通過詞法分析、語法分析，在確認(rèn)所有的指令都符合語法規(guī)則之后，將其翻譯成等價(jià)的中間代碼或匯編代碼。

　　在生成中間代碼或匯編代碼過程中，可能涉及到優(yōu)化處理。優(yōu)化有兩種：一種優(yōu)化僅涉及代碼本身，主要是刪除公共表達(dá)式、循環(huán)優(yōu)化、代碼外提、無用代碼賦值的刪除等。另一種優(yōu)化設(shè)計(jì)具體的計(jì)算機(jī)硬件，比如，如何根據(jù)機(jī)器硬件執(zhí)行指令的特點(diǎn)對(duì)指令進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，減少目標(biāo)代碼長(zhǎng)度，提高執(zhí)行效率。

　　中間代碼或者匯編代碼生成以后，編譯程序?qū)⒅虚g代碼轉(zhuǎn)換為目標(biāo)機(jī)器指令的序列，得到對(duì)應(yīng)于源程序的目標(biāo)文件。目標(biāo)文件中存放的也就是與源程序等效的目標(biāo)機(jī)器的機(jī)器語言代碼。目標(biāo)文件一般至少包含2個(gè)段：代碼段和數(shù)據(jù)段。

　　3、鏈接：

　　由第二階段生成的若干對(duì)應(yīng)于多個(gè)源程序的目標(biāo)文件，并不能立即就被執(zhí)行。其中存在一些問題，比如，某個(gè)源文件中的函數(shù)可能引用了另一個(gè)源文件中的某個(gè)符號(hào)(如變量或者函數(shù)等);在一個(gè)源文件中可能調(diào)用了某個(gè)庫(kù)文件中的函數(shù)，等等。這些問題，需要連接程序來解決。

　　連接程序的主要工作就是將有關(guān)的目標(biāo)文件彼此連接。也就是將在一個(gè)文件中引用的符號(hào)同該符號(hào)在另一個(gè)文件中的定義連接起來。使得所有這些目標(biāo)文件成為一個(gè)能夠被操作系統(tǒng)執(zhí)行的一個(gè)整體。

　　補(bǔ)充：鏈接庫(kù)分為2種

　　靜態(tài)鏈接

　　在這種連接方式下，函數(shù)的代碼將直接拷貝到最終的可執(zhí)行文件中。該程序被執(zhí)行時(shí)候，會(huì)被裝入該進(jìn)程的虛擬地址空間中。靜態(tài)鏈接庫(kù)實(shí)際上是一個(gè)或若干目標(biāo)文件。

　　動(dòng)態(tài)鏈接

　　這種方式下，函數(shù)的代碼被放到稱作動(dòng)態(tài)連接庫(kù)或共享對(duì)象的某個(gè)目標(biāo)文件中。鏈接程序此時(shí)的工作只是在生成的可執(zhí)行文件中，記錄下共享對(duì)象的名字以及少量關(guān)鍵信息。動(dòng)態(tài)連接庫(kù)可以被多個(gè)進(jìn)程共享，在運(yùn)行時(shí)候內(nèi)存中只有一個(gè)實(shí)例。

　　二者比較

　　使用動(dòng)態(tài)鏈接能夠使可執(zhí)行文件較小，并且當(dāng)共享對(duì)象被多個(gè)進(jìn)程使用時(shí)節(jié)省內(nèi)存。但有時(shí)候系統(tǒng)運(yùn)行改變或省級(jí)，不能保證動(dòng)態(tài)連接庫(kù)一定可用、有效。