C之编译和链接（十八）

我们平时所做的编译工作其实是由编译器来完成的，那么编译器都是由哪几部分构成的呢？包括四大部分：预处理器、编译器、汇编器以及链接器组成。我们来看看一个由 file.c 文件是怎样得到 file.o 文件的，如下

a> 预编译：处理所有的注释，以空格代替；将所有的 #define 删除并且展开所有的宏定义；处理条件编译指令 #if, #ifdef, #elif, #else, #endif；处理 #include，展开被包含的文件；保留编译器需要使用的 #pragma 指令。预处理指令示例：gcc -E file.c -o file.i

b> 编译：对预处理文件进行词法分析、语法分析以及语义分析；在分析结束后进行代码优化并生成相应的汇编代码文件。词法分析是指分析关键字，标识符及立即数等是否合法；语法分析是指分析表达式是否遵循语法规则；语义分析是指在语法分析的基础上进一步的分析表达式是否合法。编译指令示例：gcc -S file.i -o file.s

c> 汇编：汇编器将汇编代码转变为机器可以执行的指令，每条指令语句几乎都对应一条机器指令。汇编指令示例：gcc -c file.s -o file.o

总得来说编译过程分为预处理、编译、汇编和链接四个阶段，预处理就是处理注释，宏以及已经以 # 开头的符号；编译就是进行词法分析、语法分析以及语义分析；汇编就是将汇编代码翻译为机器指令的目标文件。

那么链接器的作用主要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的衔接。它分为静态链接和动态链接两种。

a> 静态链接：指由链接器在链接时将库的内容直接加入到可执行程序中。关系如下

Linux 下静态库的创建和使用：1、编译静态库源码：gcc -c lib.c -o lib.o；2、生成静态库文件：ar -q lib.a lib.o；3、使用静态库编译：gcc main.c lib.a -o main.out

b> 动态链接： 可执行程序在运行时才动态加载库进行链接，库的内容不会进入可执行程序当中。关系如下

Linux 下动态库的创建和使用：1、编译动态库源码：gcc -shared dlib.c -o dlib.so；2、使用动态库编译：gcc main.c ldl -o main.out；3、关键系统调用：dlopen：打开动态库文件，dlsym：查找动态库中的函数并返回调用地址，dlclose：关闭动态库文件。

总得来说，链接是指将目标文件最终链接为可执行程序。根据链接方式的不同，链接过程可分为：静态链接，将目标文件直接链接进可执行程序；动态链接，在程序启动后才动态加载目标文件。后面我们会继续对 C 语言的学习。

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