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引言

CPU只能运行二进制的数据，所以用高级语言编写的源码，需要经过编译(Compile)转换为二进制可执行文件

比如 C/C++ 会把源文件编译成中间码文件(Object File)，在UNIX下文件后缀为.o，在Windows下是.obj，然后再把大量的中间码合成可执行文件，即链接

工作过程

  • 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
./configure  # 生成 makefile 文件
make
make install  # 安装&操作系统连接

20221119003533

objcopy 将一种格式的目标文件转换成另一种格式的目标文件

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

20221119003207

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。

参考

最后更新: 2023-08-06