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构建

用高级语言编写的源码，需要转换为可执行的二进制文件，才能给 CPU 运行

比如 C/C++ 会把源文件编译成中间码文件(Object File)，然后再汇编成可链接文件，然后再链接合成可执行文件。

在 UNIX 下可链接文件后缀为 .o，在 Windows 环境下是 .obj

objcopy 是将一种格式的目标文件转换成另一种格式的目标文件

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  • 配置：确定当前系统环境，通常由 autoconf 工具生成 configure 脚本
    • 标准库和头文件的位置
    • 软件的安装位置
    • 需要安装哪些组件
  • 构建：即编译的安排，根据依赖关系等确定先编译这个还是先编译那个，可使用make等构建器完成
  • 编译：由编译器完成
    • 预编译头文件
    • 预处理：替换源码中的头文件和宏等
    • 编译：生成机器码
    • 静态连接：编译时链接，即把外部函数库拷贝到可执行文件中
    • 安装
    • 操作系统连接
    • 生成安装包
  • 动态连接，运行时链接，运行时引用依赖库
    • Linux平台：.so文件
    • Windows平台：.dll文件
    • Mac平台：.dylib文件

构建器

构建过程通常借助 Make、Maven、Gradle 等构建工具自动化完成

Make 是 C/C++ 语言最常用的构建工具，构建规则需要写在 Makefile 中

# 定义变量，建议大写，=左右可以有空格
X = registry/zombie-proc:v1

# 目标文件: 依赖文件
all: app-test image

app-test: app-test.c xx.h
  gcc -o app-test app-test.c  # 命令，用tab缩进

image: app-test
  docker build -t ${X} .  # 引用变量

# 伪目标
# 通常用于install、clean等
clean: 
  rm -f *.o app-test
  docker rmi ${X}

# 生成 makefile 文件
configure

make
# 执行make，默认在当前目录下找名字叫Makefile的文件
#   当然makefile也可以，但建议M大写
#   可用-f指定其它名字的文件
# 找到后，默认将第一个目标文件作为最终目标文件，即上面的all
# 然后递归判断依赖文件的更新时间是否新于目标文件，是则重新生成目标文件

# 执行伪目标
make install  # 安装&操作系统连接
make clean  # 清理

编译器

传统的编译器通常分为三个部分

  • 前端(frontEnd)：词法和语法分析，将代码转化为抽象的语法树
  • 优化器(Optimizer)：对前段生成的中间代码进行优化
  • 后端(backEnd)：将优化的中间代码转换为针对各自平台的机器码

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GCC

GNU Collection，GNU 编译器套装

# 从源码直接生成可执行文件hello.out
gcc hello.c  # 可以指定用哪个C标准来编译，比如：-std=c99

# 通常源代码文件不止一个，所以需要先各自生成目标文件再按依赖关系统一编译为可执行文件
gcc -c hello.c  # 先生成目标文件hello.o
gcc -o hello.out a.o b.o 。# -o指定编译后生成的文件名（可以不加.out后缀）

# 编译目标路径所有文件
gcc -o demo *.o
gcc -o demo *.c

./hello.out  # 运行

# 转成汇编
gcc -S example.c

Clang

Clang 一个基于 LLVM 的编译器前端，支持 C/C++/Objective-C 等语言。其开发目标是替代 GCC。

LLVM(Low Level Virtual Machine) ，是当今炙手可热的编译器基础框架。它从一开始就采用了模块化设计的思想，使得每一个编译阶段都被独立出来，形成了一系列的库。LLVM 使用面向对象的 C++ 语言开发，为编译器开发人员提供了易用而丰富的编程接口和 API。

汇编语言

assembly language，简称 asm

汇编语言就是用文字指令替代机器指令，方便人类读写，它与机器指令是一一对应的，比如 ADD 对应 00000011，但不同架构 CPU 对应的汇编语言是不一样的

参考