程序的编译与链接

    一个源程序到一个可执行程序一般需要经过预编译、编译、汇编、链接四个步骤。

1、什么预编译

预编译过程主要处理源文件中以“#”开始的预编译指令。比如“#include”，“#define”等，主要处理规则如下：

（1）、将所有的“#define”删除，并且展开所有的宏定义
（2）、处理所有的条件预编译指令，比如“#if”，“#ifdef”，“#endif”
（3）、处理“#include”指令，将被包含的文件插入到该预编译指令的位置，注意这个过程是递归进行的，也就是说被包含的文件可能还包含其他文件
（4）、删除所有的注释“//”、“/**/”
（5）、添加行号和文件名标识，以便于编译时编译器产生调试用的行号信息以及用于编译时产生的编译错误或警告时显示的行号
（6）、保留所有的#program编译器指令

   进过预编译后，生成的文件不包含任何的宏定义。

2、什么是编译

C/C++/PAS程序，首先把预处理完的源文件进行一些词法分析、语法分析、语义分析及优化后得生成相应的汇编代码文件。

图 程序编译示意图

3、什么是汇编

将汇编代码转变成机器可执行的指令，即中间编译成中间代码文件即中间目标文件ObjectFile（Windows下是.obj，UNIX下是.o文件）。

编译时，编译器需要的是语法的正确，函数与变量的声明的正确。通常，程序员需要告诉编译器头文件所在的位置（头文件应该只是声明，而定义应该放在C/CPP文件中），只有所有的语法正确，编译器才编译出中间目标文件。

一般来说，每个源文件都应该对应于一个中间目标文件（O文件或OBJ文件）。

 

4、什么是链接

将大量的ObjectFile合成执行文件，称之链接link。

链接时，主要是链接函数和全局变量，所以可以使用中间目标文件来链接应用程序。链接器不管函数所有的源文件 ，只管函数的中间目标文件，在大多数时候，由于源文件 太多，编译生成的中间目标文件太多，而在链接时需要明显指出中间目标文件名，这对编译很不方便。所以我们要给中间目标文件打个包，在windows下这种包叫库文件即.lib文件，UNIX下是Archlive File即.a文件。

 

小结：

程序源文件首先会生成中间目标文件，再由中间目标文件生成执行文件。在编译时，编译顺只检测程序语法，和函数、变量是否被声明。如果函数未被声明，编译器会给出一个警告，但可以生成Object File。而链接程序时，链接器会在所有的Object File中搭建函数的实现，如果找不到，就会报链接错误。

参考文献：

陈皓《跟我一起写Makefile》

http://blog.csdn.net/zldeng_scir/article/details/7495505