『Linux - gcc / g++』c程序翻译过程

前言

在计算机中的每一个程序是由代码变化而来的，但是事实上来说，用 c/C++ 写出的代码是不能被计算机识别的，其中必须经过一系列的过程才能使这个代码能成功的被计算机识别；

这几个过程分别为：

在经历过这几个过程之后才能将代码转换为一个可执行程序;

预处理 -E

在预处理阶段时一般会进行：

• 去注释 - 将源文件中的注释使用"空格"代替；
• 宏替换 - 若是源文件中存在以#define定义的宏，则将其替换；
• 头文件展开 - 将头文件进行展开；
• 条件编译 - 根据条件编译中的条件，留下正确条件；

该些操作一般为文本操作，且该些操作结束后也仍为c/C++；

从上图可以看出预处理前后的区别

可以看出两个文件大小的差距,源文件中的代码量大概只有23行,而再进行预处理过后,代码量变成接近三万行;

编译 -S

编译这个过程则是将预处理后的 .i 文件进行翻译,将c/C++代码翻译成汇编代码 .s文件;

汇编 -c

在这个阶段过后,.s文件将会被转为可重定向二进制目标文件( .o 文件);

虽然这里转化为了二进制文件,但是仍然不能被计算机直接进行识别;

[如图所示为使用vim打开时所显示的为二进制]

这里所生成的可重定向二进制文件并不能被执行;

这里或多或少可能会存在权限问题,因为所生成的可重定向二进制文件的权限为666 & (~umask)为664;

即没有运行的权限,为了排除该情况,修改文件权限;

但即使修改了文件权限也依然不能运行;

需要打开该文件即可以使用od命令将文件打开;

链接

这也是程序翻译的最后一个步骤,即将多个.o 或者 .obj 文件合并成一个可执行程序 .exe ;

然而在链接这一过程中也有分情况,分别为动态链接与静态链接;

动静态链接

在这之前首先要介绍两个命令:

ldd filename	file filename
查看该文件所依赖的库文件	可以查看文件的可执行程序状态（位数、动态链接等）

一般的连接方式分为两种:

在调用函数中总是会包含各种头文件,但只有头文件是并不能将程序编译通过的;

头文件中只包含了各个函数的声明,而函数的定义一般以库的形式展示;

步骤一般为,在调用函数过后,从头文件中找到函数的声明,再去对应的库中找到函数的定义从而进行调用;

头文件 : 用来提供函数的声明	库文件 : 用来提供函数的定义(实现)

自己写的源文件包含头文件,链接库文件才能生成一个可执行程序;

在安装vs2019或者vs2022这种编译器时,虽然叫做配置环境,但是本质上是在安装所用语言的头文件以及库文件;

C程序是脱离不开库文件的;

在Linux中,许多的命令也是利用c语言实现的,例如在Linux中使用的ls命令;

在汇编过后所生成的可重定向二进制目标文件;

#include<iostream>
int main()
{
  std::cout << "it's a test fail" << std:: endl;
  return 0;
}

从该文件中可以看到,该文件包含了一个文件 ,且调用了流插入<<流提取>>;

而这里生成的可重定向二进制文件只是将自己写的源文件中的代码生成可重定向的二进制目标文件;

至于代码中所包含的头文件以及使用流插入流提取并没有进行操作;

该操作将会在最后一步的链接过程中;

链接过程将会把该重定向二进制文件与对应的库文件进行链接最终生成一个可执行程序;(头文件在预处理阶段被展开)

1. 一般的机器可能会因为没有静态库而导致静态链接失败;
   在Linux中,动态链接必须使用 .so 动态库文件;
   静态链接必须使用 .a 静态库文件;
   
2. 若是没有静态库文件则需要进行安装 :