程序编译的四个阶段

oyangningtao

0.引言hello.c(源程序)是一条高级C语言程序，虽然它是以一种易读的形式，让人们容易理解。但是，它却无法直接驱动硬件CPU直接执行。为了我们编写的hello.c程序可以被执行，驱动硬件电路工作，hello.c程序必须经过一些列处理步骤，将源程序转化为可执行性的目标程序。而我们知道，机器语言就是处理器可以直接理解（与生俱来就能理解）的编程语言，机器语言有时也被叫做原生代码（Native Code）[1]，而机器语言是一种以“0、1、0、1”的表现形式二进制代码，因此源程序的编译过程任务即就是：将以高级语言编写的程序转换为以二进制代码的可执行性目标程序。

1.编译过程的四个阶段源程序到目标程序执行的四个阶段如图1所示，GCC编译C源代码有四个步骤：预处理—->编译—->汇编—->链接。以源程序hello.c为例
#include <stdio.h>
int main(){   
    printf(happy new year!\n);   
    return 0;
}


2.预处理阶段（.c—.i）编译器将C程序的头文件编译进来，还有宏的替换，可以用gcc的参数-E来参看。命令：unix>gcc –o hello hello.c作用：将hello.c预处理输出hello.i


3 编译（.i—.s）转换为汇编语言文件这个阶段编译器主要做词法分析、语法分析、语义分析等，在检查无错误后后，把代码翻译成汇编语言[2]。可用gcc的参数-S来参看。编译器(ccl)将文本文件hello.i 翻译成文本文件hello.s, 它包含一个汇编语言程序。一条低级机器语言指令。命令：gcc -S hello.i -o hello.s作用：将预处理输出文件hello.i汇编成hello.s文件


4.汇编阶段（.s—.o）得到机器语言汇编器as 将hello.s 翻译成机器语言保存在hello.o 中（二进制文本形式）。


5.链接阶段printf函数存在于一个名为printf.o的单独预编译目标文件中。必须得将其并入到hello.o的程序中，链接器就是负责处理这两个的并入，结果得到hello文件，它就是一个可执行的目标文件。