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[C++]HelloWorld背后的故事！总结一下在我们运行…

2020-03-27 16:00:30来源：博客园阅读 ()

[C++]HelloWorld背后的故事！总结一下在我们运行exe可执行文件前究竟发生了什么！

??源代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	cout << "Hello World!" << endl;
	return 0;
}

??预编译输入命令g++ -o HelloWorld.i -E HelloWorld.cpp

??该命令表示编译环节的第一步，也就是预编译！当然，这一步也可以被称为“编译预处理”！而这个 HelloWorld.i 即是预编译过后的文件！

序号	主要行为
1.	展开所有的宏定义，消除“#define”
2.	处理所有的预编译指令，比如#if、#ifdef等
3.	处理#include预编译指令，将包含文件插入到该预编译的位置
4.	删除所有的注释“/**/”、"//"等
5.	添加行号和文件名标识，以便于编译时编译器产生调试用的行号信息以及错误提醒
6.	保留所有的#program编译指令，原因是编译器要使用它们

值得注意：这一步不会做出任何安全性和合法性的检查！

??编译请输入命令g++ -o HelloWorld.s -S HelloWorld.i

??该命令表示编译过程，也就是生成相应的汇编文件 HelloWorld.s 。

主要行为	具体描述
`词法分析`	将源代码文件的字符序列划分为一系列的记号，一般词法分析产生的记号有：标识符、关键字、数字、字符串、特殊符号（加号、等号）；在识别记号的同时也将标识符放好符号表、将数字、字符放入到文字表等；有一个lex程序可以实现词法扫描，会按照之前定义好的词法规则将输入的字符串分割成记号，所以编译器不需要独立的词法扫描器
`语法分析`	语法分析器将对产生的记号进行语法分析，产生语法树----就是以表达式尾节点的树，一步步判断如何执行表达式操作;如果存在括号不匹配或者表达式错误，编译器就会报告语法分析阶段的错误；相同的存在一个yacc程序可以根据用户输入的语法规则生成语法树；
`语义分析`	由语法阶段完成分析的并没有赋予表达式或者其他实际的意义，比如乘法、加法、减法，必须经过语义阶段才能赋予其真正的意义；
`代码优化`	将代码进行优化处理
`符号汇总`	汇总所有符号

补充说明：其中语义分析又可以分为“静态语义分析”和“动态语义分析”两种。

语义分析	简单说明
静态语义分析	通常在编译器就可以确定的语义，主要包括“声明”、“类型的匹配”以及“类型的转换”
动态语义分析	只能在运行期才能确定的语义

??汇编请输入命令g++ -o HelloWorld.o -C HelloWorld.s

??该命令表示对 HelloWorld.s 文件进行汇编处理，生成对应的可重定位的二进制文件 HelloWorld.o ，也就是我们所熟知的机器语言对应的文件。

??链接请输入命令g++ HelloWorld.cpp -o HelloWorld.exe

??通过调用链接器ld来链接程序运行需要的一大堆目标文件，以及所依赖的其它库文件，最后生成可执行文件.，链接的主要内容是把各个模块之间相互引用的部分处理好，使得各个模块之间能够正确地衔接。

需要指出：链接分为“静态链接”和“动态链接”。

链接类型	具体说明
静态链接	指在编译阶段直接把静态库加入到可执行文件中去，这样可执行文件会比较大
动态链接	指链接阶段仅仅只加入一些描述信息，而程序执行时再从系统中把相应动态库加载到内存中去

需要补充：

库文件类型	特点
静态库文件	是一个二进制文件,存放的功能函数实现,在文件编译时要访问文件,编译之后静态库文件可以删除
动态库文件	是一个二进制文件,存放的功能函数实现,在文件执行时要访问文件,编译时不需要动态库文件

额外说明：

操作系统	动态库文件后缀名
linux	.so
window	.dll

HelloWorld.i

??可以看到，代码量惊人的大！足足有两万多行！可想这个HelloWorld也不简单啊！

HelloWorld.s

??很明显看出，此时代码精简了很多!

HelloWorld.o

??可以看出，记事本已经显示乱码了！