C++代码编译过程

合集 - 编程必须知道的知识(1)

1.C++代码编译过程2024-09-19

收起

• 预处理
• 编译
• 汇编
• 链接

代码转换成可执行文件的全过程

看了一些网上的文章，觉的还是自己写写看看才能理解通透，也为找简历做准备。

代码转换成可执行文件分为4个步骤，预处理、编译、汇编、链接。

预处理

这个过程是执行代码中的一些预处理指令，多说无益，直接上代码

#include <iostream>
#define Best true;
#ifdef DEBUG
using namespace std;
#endif // DEBUG
 
int main()
{
    Best;
	printf("Hello World!\r\n");
	return 0;
}

这是一个C++源码，等它预处理完成后会怎么样？

vs2019可以在项目属性-预处理器-预处理到文件夹-是，在项目的Debug文件夹中会有生成的.i文件。

#line 1 "D:\\CppRes\\Yidaoyun\\C++学习疑难\\VirtualFunction.cpp"
#pragma external_header(push)
#line 1 "D:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio\\2019\\Community\\VC\\Tools\\MSVC\\14.29.30133\\include\\iostream"
 
 
 
 
 
#pragma once
 
 
#pragma external_header(push)
#line 1 "D:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio\\2019\\Community\\VC\\Tools\\MSVC\\14.29.30133\\include\\yvals_core.h"
 
 
 
 
 
#pragma once
...

为什么用省略号，因为生成后的.i文件实在太长了，足足有64211行，拿出去也可以吹写了6w+行代码了hh（其实一半都是空行）。

可能有人会好奇，为什么预处理完成之后还有#pragma之类的预处理命令，我在该文件中find了一下，发现#include、#define、#ifdef之类的命令都不存在，所以可以得出，这三种命令应当是执行完了。

#include命令是将其他文件中的源码复制过来，这点应该很好理解;#define命令是将宏替换成定义，在我的代码中就体现为把所有Best替换为true;#ifdef则是判断条件，如果条件符合就将中间的代码加入到.i文件中，避免编译不需要的代码造成可执行文件冗余。

那么其他带#的命令是干嘛的呢？就不赘述了，唯一有一点比较好奇的是为什么预处理完成之后还有#pragma命令？

我有一种推测，.i文件里#line命令用于控制预定义宏，而#pragma跟代码一样作为指令控制系统和主机，两者都作为CPU的执行代码存在于.i文件中，不可被省略。

编译

这时需要对.i文件进行词法分析、语法分析、语义分析，我好像记得在搜索引擎里学过类似的概念这个讲起来比较复杂，回头留个专栏讲这个。

//TODO:编译原理

汇编

将源码转换为机器码，不过编译器会对机器码进行优化，生成.o文件即二进制可重定向文件。

链接

链接过程可分为静态链接和动态链接。静态链接即将不同.o文件的相似字段进行合并，生成可执行文件。动态链接即程序启动才将dll文件加入到exe文件中执行。

//TODO:研究静态链接和动态链接

参考文献

C/C++：编译全过程——预处理、编译、汇编、链接（包含预处理指令：宏定义，文件包括、条件编译）_怎么在devc++里面把c文件变成汇编语言-CSDN博客

C/C++ 预处理器参考 | Microsoft Learn

程序的静态链接，动态链接和装载 - Szz - 博客园 (cnblogs.com)