C++ —— C++程序编译的四个过程

g++是Linux下C++的编译器；我为什么会选择Linux下的g++编译器，就是因为g++可以看到程序从编译到运行的过程做了些什么。而VS等集成开发环境看不到这些，并不是说VS工具不好，（VS还是相当好用的...）。对于学习来说，需要知道程序从编译到运行进行了哪些工作，做了哪些事情，首推g++编译器（这个看个人习惯）。

一、常见文件后缀

.c为后缀的文件:c语言源代码文件

.a为后缀的文件:是由目标文件构成的库文件

.C,.cc为后缀的文件:是c++源代码文件

.h为后缀的文件:头文件

o为后缀的文件:是编译后的目标文件

.s为后缀的文件:是汇编语言源代码文件

.m为后缀的文件:Objective-C原始程序

.so为后缀的文件:编译后的动态库文件

 

二、g++执行的四个过程

1、预处理：条件编译，头文件包含，宏替换的处理，生成.i文件。

2、编译：将预处理后的文件转换成汇编语言，生成.s文件

3、汇编：汇编变为目标代码(机器代码)生成.o的文件

4、链接：连接目标代码,生成可执行程序

 

三、最简单的C++程序——"helloworld!\n"

 

// 新建hello.cpp文件，vim编辑
#include 
using namespace std;
 
int main(void)
{
    count << "hello world!"<< endl;
 
    reutrn 0;
}

 

（1）预处理阶段

 

g++ -E hello.cpp > hello.i

 

通过vim打开hello.i文件，你会发现一些情况（最好是自己观察，看看哪些内容被换了）；

宏的替换，还有注释的消除，还有找到相关的库文件，将#include文件的全部内容插入。若用<>括起文件则在系统的INCLUDE目录中寻找文件，若用""括起文件则在当前目录中寻找文件。

用编辑器打开hello.i会发现有很多很多代码，你只需要看最后部分就会发现，预处理做了宏的替换，还有注释的消除，可以理解为无关代码的清除。

（2）编译

 

g++ -S hello.cpp

 

生成hello.s文件，.s文件表示是汇编文件，用编辑器打开就都是汇编指令。（可以通过vim编辑器看看hello.s里面的内容【都是汇编指令，哈哈】）。

（3）汇编

 

g++ -c hello.cpp

 

汇编变为目标代码(机器代码)生成.o的文件,.o是gcc生成的目标文件，用编辑器打开就都是二进制机器码。

（4）链接 ——链接生成可执行文件（库文件进行链接）

 

g++ -o hello hello.cpp

 

程序运行：./hello【输出hello world!】

 

在成功编译之后，就进入了链接阶段。在这里涉及到一个重要的概念：函数库(可以这么理解就是不带main（）函数的.cpp生成的)。

可以重新查看这个小程序，在这个程序中并没有定义”cout”的函数(准确说cout不是函数，cout却很独特：既不是函数，似乎也不是C++特别规定出来的像if，for一类有特殊语法的“语句”，其实说到底还是函数调用，不过这函数有些特殊，用的是运算符重载，确切地说是重载了“<<”运算符。这里如果用pritf()函数说明会更好，暂且当做函数理解吧）实现，且在预编译中包含进的”iostream”中也只有该函数的声明，而没有定义函数的实现，那么，是在哪里实现”cout”函数的呢？系统把这些函数实现都被做到名为stdc++的库文件中去了，在没有特别指定时，g++会到系统默认的搜索路径”/usr/lib”下进行查找，也就是链接到stdc++库函数中去，这样就能实现函数”cout”了，而这也就是链接的作用。