关于源程序到可运行程序的过程

Posted 2020-10-02 wzzkaifa

源程序，是指未经编译的，依照一定的程序设计语言规范书写的，人类可读的文本文件，我们通常理解为源程序就是我们所写好的代码。
可运行程序。我们常说的.exe程序，能够运行程序。完毕计算机功能。在C语言中，.c文件就是所谓的源文件，接下来，我们剖析一下，源程序到可运行程序的过程。

在这个过程中。会发生例如以下的变化：

.c文件生成.obj文件的过程，我们称为编译。.obj文件生成到.exe文件的过程，我们称为链接。
在这里首先生成的.obj文件就是一个是程序编译生成的二进制文件。再后来，当.exe文件生成以后.obj文件就会被删除。
事实上。.c文件生成.exe文件的过程总共是经历了预处理，编译，汇编，链接，这四个过程。

- 1.预编译

事实上预编译就是我们所说的预处理。

在过程中，第一个进行的是预编译的过程。
为了接下来能够解释的更加清楚，我们将用linux平台下的gcc编译器解释。
在这里我们先书写一个非常easy的程序来介绍：
首先我们写了这样一个程序

#include<stdio.h>
int main()
{
        printf("hello");
        return 1;
}

我们将这个程序写到test.c中去，这里我们能够直接编译得到：

接下来。我们一步步具体讨论下当中发生的：

第一步发生的是预编译，在这我们使用-E指令，使用这个指令会使程序仅仅进行到预编译指令。

经过预编译指令后的会生成一个.i文件，所以我们接下来就把预编译的情况放到test.i文件里。

在预编译的过程中。主要处理源码中的预处理指令。引入头文件，去除凝视，处理全部的条件编译指令，宏的替换，加入行号，保留全部的编译器指令。

这就是预编译后得到的结果
所以当进行预编译以后的文件里将不再存在宏，全部的宏都已经被替代。

当我们我们想要推断宏是否正确或者头文件包括是否正确的时候，我们也能够通过预编译来查看。

- 2.编译

在预处理结束后，我们所要进行的就是编译。编译过程所进行的是对预处理后的文件进行语法分析。词法分析，语义分析，符号汇总，然后生成汇编代码。

在这里我们使用linux的-s命令。这能够得到汇编输出文件test.s

打开以后的结果是：

从结果我们能够知道，得到的是汇编代码。

- 3.汇编

这里的汇编所说的是一个过程，将汇编代码转成二进制文件。二进制文件就能够让机器来读取。每一条汇编语句都会产生一句机器语言
这里採用的 -O指令

在这终于会生成一个重定位目标文件 .o文件。这就好比windows下的.obj文件。这里生成的目标文件里面就是二进制文件。另外，在这须要注意的是，会形成符号表，给这些符号会分配虚拟地址。

- 4.链接

链接，事实上就是将二进制文件链接称为一个可运行的指令。
链接所完毕的任务是合并段表，然后把符号表合并而且对符号表进行重定位。

所谓合并段表。源码编译生成的a.out会包括非常多段。数据段文本段bss段等等，这些段是合并出来的，在编译过程中划分出来出来的，不同的数据会相应到不同的段中。在.o文件里事实上已经发生了分段。

符号表合并和重定位说的是最后仅仅生成了一个符号表。这个符号表是由前面汇编形成的多个符号表进行合并。

在这里不在同一个符号表的符号，要对他们进行重定位。