計算機(jī)等考二級C語言備考：C語言/C++編譯過程

　　1、編譯預(yù)處理：

　　編譯器讀取C源程序，對其中的預(yù)處理命令(以#開頭)和特殊符號進(jìn)行處理。預(yù)處理命令包括主要包括三種，一是宏定義命令，二是條件編譯指令，三是頭文件包含指令。采用頭文件的目的是使某些定義可以供多個不同的C源程序使用。在需要用到這些定義的C源程序中，只需加上#include語句即可，而不必重新定義一遍。預(yù)編譯程序?qū)㈩^文件中的代碼統(tǒng)統(tǒng)加入到源文件，進(jìn)而產(chǎn)生輸出文件。

　　除了以上三種預(yù)處理命令，還有特殊符號。預(yù)編譯程序可以識別一些特殊符號。例如在源程序中出現(xiàn)的LINE表示將被解釋為十進(jìn)制表示的當(dāng)前行號。FILE則被解釋為當(dāng)前編譯的源程序的文件名。

　　預(yù)編譯程序完成的工作，可以說成是對源程序的“替換”工作。經(jīng)過這個過程，生成一個沒有宏定義、沒有條件編譯指令、沒有特殊符號的輸出文件。

　　2、編譯、優(yōu)化：

　　編譯程序的工作是，通過詞法分析、語法分析，在確認(rèn)所有的指令都符合語法規(guī)則之后，將其翻譯成等價的中間代碼或匯編代碼。

　　在生成中間代碼或匯編代碼過程中，可能涉及到優(yōu)化處理。優(yōu)化有兩種：一種優(yōu)化僅涉及代碼本身，主要是刪除公共表達(dá)式、循環(huán)優(yōu)化、代碼外提、無用代碼賦值的刪除等。另一種優(yōu)化設(shè)計具體的計算機(jī)硬件，比如，如何根據(jù)機(jī)器硬件執(zhí)行指令的特點對指令進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，減少目標(biāo)代碼長度，提高執(zhí)行效率。

　　中間代碼或者匯編代碼生成以后，編譯程序?qū)⒅虚g代碼轉(zhuǎn)換為目標(biāo)機(jī)器指令的序列，得到對應(yīng)于源程序的目標(biāo)文件。目標(biāo)文件中存放的也就是與源程序等效的目標(biāo)機(jī)器的機(jī)器語言代碼。目標(biāo)文件一般至少包含2個段：代碼段和數(shù)據(jù)段。

　　3、鏈接：

　　由第二階段生成的若干對應(yīng)于多個源程序的目標(biāo)文件，并不能立即就被執(zhí)行。其中存在一些問題，比如，某個源文件中的函數(shù)可能引用了另一個源文件中的某個符號(如變量或者函數(shù)等);在一個源文件中可能調(diào)用了某個庫文件中的函數(shù)，等等。這些問題，需要連接程序來解決。

　　連接程序的主要工作就是將有關(guān)的目標(biāo)文件彼此連接。也就是將在一個文件中引用的符號同該符號在另一個文件中的定義連接起來。使得所有這些目標(biāo)文件成為一個能夠被操作系統(tǒng)執(zhí)行的一個整體。

　　補(bǔ)充：鏈接庫分為2種

　　靜態(tài)鏈接

　　在這種連接方式下，函數(shù)的代碼將直接拷貝到最終的可執(zhí)行文件中。該程序被執(zhí)行時候，會被裝入該進(jìn)程的虛擬地址空間中。靜態(tài)鏈接庫實際上是一個或若干目標(biāo)文件。

　　動態(tài)鏈接

　　這種方式下，函數(shù)的代碼被放到稱作動態(tài)連接庫或共享對象的某個目標(biāo)文件中。鏈接程序此時的工作只是在生成的可執(zhí)行文件中，記錄下共享對象的名字以及少量關(guān)鍵信息。動態(tài)連接庫可以被多個進(jìn)程共享，在運行時候內(nèi)存中只有一個實例。

　　二者比較

　　使用動態(tài)鏈接能夠使可執(zhí)行文件較小，并且當(dāng)共享對象被多個進(jìn)程使用時節(jié)省內(nèi)存。但有時候系統(tǒng)運行改變或省級，不能保證動態(tài)連接庫一定可用、有效。