「编译原理」对于编译原理的理解

编译原理

#编译原理

今天组长教育了一下整个程序的编译过程，感觉自己对于这块了解还是很少，有许多知识之前知道，现在忘记了，还有很多规则只是知道，但并不知道它为什么要这样写，所以再次记录一下，有什么问题或者错误希望大家在评论区提出。。。。

编译原理

如图

这里写图片描述

预编译阶段

在预编译阶段，发挥作用的是预处理器（CPP）。预处理器读取.cpp文件，对其中的伪指令（#开头的指令）和特殊符号进行处理，特别的，对#include指令进行递归处理，包含需要的头文件。

常见的伪指令有#define、#include""(包括你需要的头文件)，在你的预处理器处理过后，会将你#include的头文件中的代码内容（不包括预处理的内容）替换到你的.cpp文件中，也会将你#define的内容替换，会选择你条件编译（#if #else #endif）的代码块等汇总成一个新的源文件。

预处理阶段还会将注释删除

添加行号和文件名标识，方便调试使用

特例：保留所有的#pragma指令，因为编译器需要使用

此时源程序还是文本文件。

###编译阶段

在这个阶段中，编译器（CC1）会进行语法分析、语义分析、词法分析、优化、将源文件转换为汇编语言，汇编语言还是文本文件，但cpu无法理解文本文件。

###汇编阶段

在这个阶段，发挥作用的是汇编器（AS），汇编器会将汇编语言翻译成机器语言，机器只会识别二进制，所以机器语言为二进制。window平台上是.obj文件，linux是.o文件，为可重定位的目标文件。

###链接阶段

这个阶段发挥作用的是连接器（LD）,链接器会将所有的.obj文件链接到一起，成为可执行的.exe文件。链接时会将程序引用的库与自己生成的.obj文件一起链接成为可执行文件，这样的链接方式就叫做静态链接。但是存在一个问题，如果你的应用程序使用了很多库，静态链接会将所有的库链接到你的.obj文件中，最终形成很大的.exe程序，不利于以后程序的更新。所以就出现了动态链接。

动态链接，动态库在链接阶段不会被链接到.obj文件中，应该只是（我也不确定）将你用到的API的地址等一系列信息和你的.obj文件链接起来，形成.exe文件，在你的exe程序运行时才加载这个动态库文件，这样，就大大减少了你的应用程序的大小，方便更新等一系列优点。

###生成exe

这样，你的exe就生成了。

##注意点

###防止多重包含

在预处理阶段，你会经常看到#ifndef #define #endif。这是为了防止重复包含。在预处理器第一次处理这个头文件时，会#define一个宏，当其他文件再次包含这个头文件时，预处理器检测到这个宏，会直接跳过这段代码，这样就不会出现重复代码

###.h和.cpp文件

在编译成.obj文件时，一个.h和对应的.cpp会形成一个.obj文件,你的工程中如果有多个.h和.cpp文件，就会生成多个.obj文件，例如一个C_Object类的.h和.cpp文件将会生成一个.obj文件，此时已经成为机器语言的.obj文件，将会在链接时将会链接到一起生成可执行文件。

###例子

a.h

#ifndef A_H //防止多重包含
#define A_H
class C_A 
{
pulic:
	void funA();
};
#endif//A_H

a.cpp

#include<iOStream>
#include"a.h"
#include "global.h"

void C_A::funA()
{
  i=0;
  std::cout <<i <<std::endl;
}

b.h文件

#ifndef B_H
#define B_H
class C_B
{
public:
	void funB();
};
#endif // B_H

b.cpp文件

#include<iostream>
#include"global.h"
#include"b.h"
void C_B::funB()
{
 i=1;
 std::cout << i << std::endl;
}

global.h文件

#ifndef GLOBAL_H
#define GLOBAL_H
extern int i;
#endif //GLOBAL_H

global.cpp文件

int i ；//申请内存

main.cpp文件

#include"a.h"
#include"b.h"

void main()
{
C_A a;
C_B b;
a.funA();
b.funB();
}

程序很简单，但是如果我要注释掉extern int i;IDE会报什么样的错误呢？

我们推断一下，首先在预处理阶段不会报错，三个cpp文件会将他们包含的头文件的代码部分在分别的.cpp文件展开，成为新的文本文件。

在编译阶段也不会出错，因为没有语法错误，新的源文件会被编译成汇编语言，此时还是一个文本文件，此时应该还定义了程序中的变量应该申请多少内存，在程序运行时向系统索要内存。

在汇编阶段将会转化为a.obj、b.obj、gobal.obj，main.obj，此时为二进制，为机器语言。

链接阶段，应该为将四个文件链接到一起，a.obj中包括一个整形的i被定义，b.obj中也有一个i被定义，global.obj也有一个i被定义，链接到一起时检测到多个相同名称的变量存在，出错！报错为找到一个或多个多重符号的定义。所以要在global.h文件中声明i，这样连接器检测到i为一个声明，在不同的obj文件中进行赋值。通过编译。

那在global.h文件中声明一个函数，在.cpp文件实现，编译器会不会说函数多重定义呢？答案是不会，因为函数声明和定义的方式不一样，而变量的声明和定义如果不加extern关键字则会一样，无法辨别变量是声明还是定义，所以要有extern的存在。

文章最后发布于: 2018-03-15 20:42:31

对于编译原理的理解

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预编译阶段

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