前言

简单记录一下C语言源程序编译到可执行程序的过程,主要经历了预处理、编译、汇编链接4个阶段,简单记录于此,方便自己查阅。

正文

预处理

预处理器根据以字符 # 开头的命令,修改原始的 C 程序。

例如 #include <stdio.h> 命令告诉预处理器读取系统头文件 stdio.h 的内容,并把它直接插入到程序文本中。

  • 输入文件hello.c(源程序,文本文件)

  • 处理工具:预处理器

  • 输出文件hello.i(被修改的源程序,文本文件)

编译

编译器将文本文件 hello.i 翻译成文本文件 hello.s,它包含一个汇编语言程序。汇编语言是非常有用的,因为它为不同高级语言的不同编译器提供了通用的输出语言。

  • 输入文件hello.i(被修改的源程序,文本文件)

  • 处理工具:编译器

  • 输出文件hello.s(汇编程序,文本文件)

汇编

汇编器将 hello.s 翻译成机器语言指令,把这些指令打包成一种叫做可重定位目标程序的格式,并将结果保存在目标文件 hello.o 中。

hello.o 是一个二进制文件,它的字节编码是机器语言指令而不是字符。

  • 输入文件hello.s(汇编程序,文本文件)

  • 处理工具:汇编器

  • 输出文件hello.o(可重定位目标程序,二进制文件)

链接

hello 程序调用了 printf 函数,它是每个 C 编译器都提供的标准 C 库中的一个函数。printf 函数存在于一个名为 printf.o 的单独的预编译好了的目标文件中,而这个文件必须以某种方式合并到我们的 hello.o 程序中。链接器负责处理这种合并,结果就得到 hello 文件,它是一个可执行目标文件(或者简称为可执行文件),可以被加载到内存中,由系统执行。

  • 输入文件:

    • hello.o(由汇编器生成的可重定位目标程序)

    • printf.o(系统标准库中的目标文件,图中箭头指向链接器)

  • 处理工具:链接器(ld)

  • 输出文件hello(可执行目标程序,二进制文件)

参考文章

  1. AI

  2. C语言

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