C++培訓(xùn)技巧：它是怎么編譯的

來源：elsolbar.com 發(fā)布人：星星

2021-12-28 11:53:58|已瀏覽：2157次

C++編譯

C++的整個(gè)編譯過程包含多項(xiàng)操作，主要可分為四個(gè)階段，分別是編譯預(yù)處理、編譯優(yōu)化階段、匯編過程、鏈接過程。這四個(gè)階段按順序執(zhí)行，每一個(gè)階段分別處理上一個(gè)階段的輸出代碼，并輸入下一個(gè)階段。每個(gè)階段的作用分別為：

1、編譯預(yù)處理
讀取 C++ 源代碼，對(duì)其中的偽指令和特殊符號(hào)進(jìn)行處理。這個(gè)預(yù)處理實(shí)際上可看作是將源程序中的一些特殊指令或者符號(hào)進(jìn)行替換。經(jīng)過預(yù)處理的替換，就會(huì)生成一個(gè)沒有特殊指令、沒有特殊符號(hào)的輸出文件。這個(gè)文件的含義和源文件本質(zhì)上是相同的，但內(nèi)容和表達(dá)方式有所不同。
特殊指令：稱為偽指令，包括宏定義指令、條件編譯指令、頭文件包含指令。比如上述 C++ 代碼中第一行的 #include 就是頭文件包含指令，會(huì)在編譯預(yù)處理階段被替換。
2、編譯優(yōu)化階段
經(jīng)過預(yù)編譯后的輸出文件會(huì)經(jīng)過編譯優(yōu)化階段，將原始代碼轉(zhuǎn)化為匯編語言。這個(gè)階段是整個(gè)編譯過程的核心，也是起到 “ 翻譯 ” 作用的關(guān)鍵。整個(gè)階段的工作過程一般可分為六個(gè)步驟：詞法分析-語法分析-語義分析-中間代碼生成-代碼優(yōu)化-目標(biāo)代碼生成。
在進(jìn)行編譯時(shí)，會(huì)經(jīng)過詞法分析、語法分析和語義分析將高級(jí)語言代碼一步步分解剖析，按照定義的語法將不同的代碼語句拆解，并根據(jù)一些標(biāo)準(zhǔn)來對(duì)代碼語句進(jìn)行分析檢查，最后生成中間形式的代碼用于優(yōu)化。而優(yōu)化步驟則是對(duì)中間代碼進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，力圖提升生成的匯編代碼的效率。
3、匯編過程

匯編語言可看做是一種低級(jí)語言，十分接近于機(jī)器碼的實(shí)現(xiàn)。

匯編語言：用于硬件底層編程的低級(jí)語言，常用助記符代替機(jī)器指令，用地址符號(hào)或標(biāo)號(hào)代替指令或操作數(shù)的地址。特定的匯編語言和特定的機(jī)器語言指令集一一對(duì)應(yīng)，通過匯編過程轉(zhuǎn)換成機(jī)器指令。

由此可見，匯編過程實(shí)際上就是將匯編語言翻譯成為了機(jī)器碼，這些機(jī)器碼就是 C++ 源代碼的底層表達(dá)，理論上計(jì)算機(jī)可以通過執(zhí)行這些機(jī)器碼來實(shí)現(xiàn)對(duì)源代碼的運(yùn)行。
4、鏈接過程
但是要知道，一個(gè)普通的高級(jí)語言程序，都不單單只包含一個(gè)文件�？赡苣硞€(gè)源文件就會(huì)調(diào)用其它庫文件中的函數(shù)或者其它源文件中定義的符號(hào)函數(shù)等。因此多個(gè)文件在經(jīng)過編譯匯編之后，還需要通過鏈接過程將不同的目標(biāo)文件連接起來，建立起引用和調(diào)用的聯(lián)系。直至這步完成之后，程序語言代碼才能夠真正意義上的被計(jì)算機(jī)理解和運(yùn)行。

反復(fù)思索 C++ 編譯的整個(gè)過程，大家是不是覺得這幾行簡潔的代碼仿佛經(jīng)過了千錘百煉一般，雖然最終似乎面目全非，但是卻變成了最原始最純潔的樣子。整個(gè)編譯過程的環(huán)環(huán)相扣以及精巧絕倫，同時(shí)這也正是大家對(duì)編譯階段的原理產(chǎn)生了更大的興趣的原因之一。

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