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C语言的编译过程 C语言的编译过程包括预处理、编译、汇编和链接四个主要步骤。每个步骤都有其特定的任务和输出文件类型涉及到各种各样的关键词在我们点击编译的时候都会做什么呢让我们来拆解一下
C语言的编译过程 C语言的编译过程包括预处理、编译、汇编和链接四个主要步骤。每个步骤都有其特定的任务和输出文件类型通过这些步骤源代码被逐步转换为可执行的机器码。 预处理
预处理器处理源代码中的预处理指令
预处理器处理源代码文件中的预处理指令如#include、#define等。#include指令会将指定的头文件内容插入到源文件中。#define指令会进行宏替换。处理所有条件编译指令#ifdef、#ifndef、#endif等。预处理后的代码通常会生成一个扩展名通常为.i的文件。删除所有注释添加行号和文件名标识便于在调试和出错时给出具体代码位置
编译
编译器将预处理后的代码转换为汇编代码。这个阶段会进行语法分析、语义分析、优化等操作。确定变量的类型作用域及储存位置。生成的汇编代码通常保存在一个扩展名为.s的文件中。
汇编
汇编器将汇编代码转换为机器码即目标代码。确定局部变量的内存。生成的目标代码通常保存在一个扩展名为.o或.obj的文件中。
链接
链接器将多个目标文件和库文件链接在一起生成最终的可执行的二进制文件。链接过程中链接器会解决符号引用确保所有函数和变量都能正确调用。生成的可执行文件在Windows上通常扩展名为.exe在Unix/Linux系统上没有特定的扩展名。
举例
假设有一个C语言源文件main.c其内容如下
#include stdio.hint main() {printf(Hello, World!\n);return 0;
}1. 预处理
使用gcc编译器的预处理命令
gcc -E main.c -o main.i生成的main.i文件内容可能如下
# 1 main.c
# 1 built-in
# 1 command-line
# 1 main.c# 1 /usr/include/stdio.h 1 3 4
...
# 2 main.c 2int main() {printf(Hello, World!\n);return 0;
}2. 编译
使用gcc编译器的编译命令
gcc -S main.i -o main.s生成的main.s文件内容可能如下 .file main.c.section .rodata
.LC0:.string Hello, World!.text.globl main.type main, function
main:
.LFB0:.cfi_startprocpushq %rbp.cfi_def_cfa_offset 16.cfi_offset 6, -16movq %rsp, %rbp.cfi_def_cfa_register 6subq $16, %rspmovl $.LC0, %edicall putsmovl $0, %eaxleave.cfi_def_cfa 7, 8ret.cfi_endproc
.LFE0:.size main, .-main.ident GCC: (Ubuntu 9.3.0-17ubuntu1~20.04) 9.3.0.section .note.GNU-stack,,progbits使用gcc编译器的汇编命令
3. 汇编
使用gcc编译器的汇编命令
gcc -c main.s -o main.o
生成的main.o文件是二进制格式的目标文件。
4. 链接
使用gcc编译器的链接命令
gcc main.o -o main
生成的main文件是最终的可执行二进制文件。
总结 C语言的编译过程包括预处理、编译、汇编和链接四个主要步骤。每个步骤都有其特定的任务和输出文件类型通过这些步骤源代码被逐步转换为可执行的机器码。
