基础知识 _每日一记（2）

1.什么是程序编译？

编译程序(Compiler,compiling program),也称为编译器,是指把用高级程序设计语言书写的源程序,翻译成等价的机器语言格式目标程序的翻译程序。

2.程序编译的四个阶段？

1.预编译（预处理）：

• 预处理器（cpp）将所有的#define删除，并且展开所有的宏定义。
• 处理所有的条件预编译指令，比如#if、#ifdef、#elif、#else、#endif等。
• 处理#include预编译指令，将被包含的文件直接插入到预编译指令的位置。
• 删除所有的注释。
• 添加行号和文件标识，以便编译时产生调试用的行号及编译错误警告行号。
• 保留所有的#pragma编译器指令，因为编译器需要使用它们。
• 使用gcc -E hello.c -o hello.i命令来进行预处理， 预处理得到的另一个程序通常是以.i作为文件扩展名。

2.编译：

编译器做语法分析，词法分析，语义分析，产生汇编文件代码，以.s文件作为作为文件拓展名。

编译过程可分为6步：

• 词法分析：扫描器（Scanner）将源代的字符序列分割成一系列的记号（Token）。lex工具可实现词法扫描。
• 语法分析：语法分析器将记号（Token）产生语法树（Syntax Tree）。yacc工具可实现语法分析(yacc: Yet Another Compiler Compiler)。
• 语义分析：静态语义（在编译器可以确定的语义）、动态语义（只能在运行期才能确定的语义）。
• 源代码优化：源代码优化器(Source Code Optimizer)，将整个语法书转化为中间代码（Intermediate Code）（中间代码是与目标机器和运行环境无关的）。中间代码使得编译器被分为前端和后端。编译器前端负责产生机器无关的中间代码；编译器后端将中间代码转化为目标机器代码。
• 目标代码生成：代码生成器(Code Generator).
• 目标代码优化：目标代码优化器(Target Code Optimizer)。

3.汇编：

将相关的.s文件翻译成机器语言，并将它保存在文件拓展名为.o的文件中。

4.链接：

链接（linking）是将各种代码和数据片段收集并组合成为一个单一文件的过程，这个文件可被加载（复制）到内存并执行。如我们新建了一个文件hello.c/hello.cpp，我们要用printf函数输出"hello world"，printf函数存在于一个名为printf.o的单独预编译目标文件中。必须得将其并入到hello.o的程序中，链接器就是负责处理这两个的并入，结果得到hello文件，它就是一个可执行的目标文件。

特点：链接可以执行于编译时（compile time），也就是源代码被翻译成机器代码时；也可以执行于加载时（load time），也就是程序被加载到内存并执行时；甚至执行于运行时（run time），也就是由应用程序来执行。也就是由应用程序来执行。链接是由叫链接器（linker）的程序自动执行的。

意义：链接使得分离编译（separate compilation）成为可能，我们不用将一个大型的应用程序组织成一个巨大的源文件，而是可以把它分解成为更小、更好管理的模块，可以独立的修改和编译这些模块。当我们改变这些模块中的一个时，只需要简单的重新编译它，并重新链接应用，而不必重新编译其他文件。

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