C之編譯和鏈接（十八）

        我們平時所做的編譯工作其實是由編譯器來完成的，那么編譯器都是由哪幾部分構成的呢？包括四大部分：預處理器、編譯器、匯編器以及鏈接器組成。我們來看看一個由 file.c 文件是怎樣得到 file.o 文件的，如下

        a> 預編譯：處理所有的注釋，以空格代替；將所有的 #define 刪除并且展開所有的宏定義；處理條件編譯指令 #if, #ifdef, #elif, #else, #endif；處理 #include，展開被包含的文件；保留編譯器需要使用的 #pragma 指令。預處理指令示例：gcc -E file.c -o file.i

        b> 編譯：對預處理文件進行詞法分析、語法分析以及語義分析；在分析結束后進行代碼優化并生成相應的匯編代碼文件。詞法分析是指分析關鍵字，標識符及立即數等是否合法；語法分析是指分析表達式是否遵循語法規則；語義分析是指在語法分析的基礎上進一步的分析表達式是否合法。編譯指令示例：gcc -S file.i -o file.s

        c> 匯編：匯編器將匯編代碼轉變為機器可以執行的指令，每條指令語句幾乎都對應一條機器指令。匯編指令示例：gcc -c file.s -o file.o

        總得來說編譯過程分為預處理、編譯、匯編和鏈接四個階段，預處理就是處理注釋，宏以及已經以 # 開頭的符號；編譯就是進行詞法分析、語法分析以及語義分析；匯編就是將匯編代碼翻譯為機器指令的目標文件。

        那么鏈接器的作用主要是把各個模塊之間相互引用的部分處理好，使得各個模塊之間能夠正確的銜接。它分為靜態鏈接和動態鏈接兩種。

        a> 靜態鏈接：指由鏈接器在鏈接時將庫的內容直接加入到可執行程序中。關系如下

       Linux 下靜態庫的創建和使用：1、編譯靜態庫源碼：gcc -c lib.c -o lib.o；2、生成靜態庫文件：ar -q lib.a lib.o；3、使用靜態庫編譯：gcc main.c lib.a -o main.out

       b> 動態鏈接： 可執行程序在運行時才動態加載庫進行鏈接，庫的內容不會進入可執行程序當中。關系如下

        Linux 下動態庫的創建和使用：1、編譯動態庫源碼：gcc -shared dlib.c -o dlib.so；2、使用動態庫編譯：gcc main.c ldl -o main.out；3、關鍵系統調用：dlopen：打開動態庫文件，dlsym：查找動態庫中的函數并返回調用地址，dlclose：關閉動態庫文件。

        總得來說，鏈接是指將目標文件最終鏈接為可執行程序。根據鏈接方式的不同，鏈接過程可分為：靜態鏈接，將目標文件直接鏈接進可執行程序；動態鏈接，在程序啟動后才動態加載目標文件。后面我們會繼續對 C 語言的學習。

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