用C语言构建一个可执行程序的流程

Posted 2021-01-28 CH520 -- Cnblogs。

1、流程图

• 从用C语言写源代码，然后经过编译器、连接器到最终可执行程序的流程图大致如下图所示。
  

2、编译流程

• 首先，我们先用C语言把源代码写好，然后交给C语言编译器。C语言编译器内部分为前端和后端。

• 2.1 编译器前端

  • 前端负责将C语言代码进行词法和语法上的解析，然后可以生成中间代码。
  • 中间代码这部分不是必须的，但是它能够为程序的跨平台移植带来诸多好处。比如，同样的一份C语言源代码在一台计算机上编译完之后，生成一套中间代码。然后针对不同的目标平台（比如要将这一套代码分别编译成 ARM 处理器的二进制机器码、MIPS 处理器的二进制机器码以及 x86 处理器的二进制机器码），只需要编写相应目标平台的编译器后端即可。
  • 所以，这么做就可以把编译器的前端与后端剥离开来（这在软件工程上又可称为解耦合），不同处理器厂商可以针对自家的处理器特性，对中间代码生成到目标二进制代码的过程再度进行优化。

• 2.2 编译器后端

  • 接下来，由C语言编译器后端生成源文件相应的目标文件。
  • 目标文件在 Windows 系统上往往是.obj文件，而在 Unix/Linux 系统上往往是.o文件，C语言的源文件在所有平台上都统一用.c文件表示。

• 2.3 链接器

  • 最后，对于各个独立的目标文件，通过连接器将它们合并成一个最终可执行文件。
  • 连接器与C语言编译器是完全独立的。所以，只要最终目标代码的 ABI（应用程序二进制接口）一致，我们可以把各个编译器生成的目标代码都放在一起，最后连接生成一个可执行文件。比如：
    • 有些源代码可用 GCC 编译；
    • 有些使用 Clang 编译；
    • 还有些汇编语言源文件可直接通过汇编器生成目标代码。