c++编译过程

1概述

编译过程：C++\C源文件，包含.c, .h, .cpp, .hpp等格式的文件，经过预处理、编译、汇编、链接后，形成可执行文件，也就是.exe文件。

2主要步骤

源程序(.cpp)－> 预编译处理(.i) －> 编译、优化程序（.s）－>汇编程序(.obj、.o、.a、.ko) －> 链接程序（.exe、.elf、.axf等）

2.1.预处理(由cpp文件生成.i文件)

2.1.1预处理指令

大家刚开始写C++语言程序时，肯定看到过这样的指令:
#include
.h : 头文件扩展名，头文件包含C++函数的声明与宏定义，可被多个源文件中引用共享. 有两种类型的头文件，一种是程序员编写的头文件和编译器自带的头文件，为区别这两种类型的头文件，写法略有不同，如下：
自定义头文件：#include "***.h"
库文件： #include <***.h>
在程序中使用头文件，需要使用C++预处理指令#include来引用它. 前面我们已经看到过stdio.h头文件，它是编译器自带的头文件.
其实预处理指令不仅仅只有#include，如下：(带#的指令，它不是语句，所以不需要在后面加分号)

2.1.2现在我们来说一下预处理操作到底干了些什么 ?

✦ 将所有的define删除，并且展开所有的宏定义，也就是：字符替换；
✦ 处理所有的条件编译指令，#if, #ifdef, #ifudef等；
✦ 处理#include，递归展开文件内容。将#include指向的头文件插入（复制）到该cpp文件；编译时以包含处理以后的文件为编译单位，一个cpp文件就是一个编译单元，被包含的文件是源文件的一部分，编译以后只得到一个目标文件.obj
✦ 删除所有注释；
✦ 添加行号和文件标示，这样的在调试和编译出错时才知道是哪个文件的哪一行；
✦ 保留#pragma编译指令，因为编译器需要使用它们.

2.2编译(由.i文件生成.s文件)

编译的过程实质是把高级语言翻译为汇编语言的过程，那到底对 .i文件 做了些什么呢?
✦ 词法分析；
✦ 语法分析；
✦ 语义分析；
✦ 优化后生成相应的汇编代码.
从 高级语言 → 汇编语言

2.3汇编(由.s文件生成.o/obj文件)

其实我们经常把编译和汇编统统说成：编译.
汇编就是将汇编语言转成机器语言
汇编语言 → 机器语言 (二进制)

注：GCC的目标文件(机器码)的后缀是 .o  
Visual C++的目标文件的后缀是 .obj
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2.4链接(由.o/obj、lib、dll等文件生成.exe文件)

链接就是将目标文件、启动代码、库文件链接成可执行文件的过程.
链接的作用如下：
✦ 当源程序很大时，可以将它分为多个源程序，通过编译可以形成多个目标文件(Unix: .o)，这时我们需要用链接器把它们连接到一起，生成一个可执行文件；
✦ 程序中调用了某个库文件中的子程序, 需要将这个库文件和该程序生成的目标文件连接到一起，生成一个可执行文件；
✦ 一个源程序编译后，得到了存有机器码的目标文件，目标文件中的有些内容还不能直接用来生成可执行文件，链接器程序将这些内容处理为最终的可执行信息. 所以，在只有一个源程序文件，而又不需要调用某个库中的子程序时，也必须用链接器对目标文件进行处理，生成可执行文件.

3示例

以一个简单项目MyProject为例，文件结构如下：

MyProject
MyClass.h
MyClass.cpp
main.cpp

//MyClass.h
class MyClass
{
public:
	void MyFunction();
}
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//MyClass.cpp
#include "MyClass.h"
#include 

void MyClass::MyFunction()
{
	std::cout<<"Call MyFunction()";
}
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//main.h
#include "MyClass.h"

int main()
{
	MyClass myclass;
	myclass.MyFunction();
	return 0;
}
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其编译流程如下所示，一个cpp就是一个编译单元，h文件在链接时用了多次（故只能用于声明，可以重复声明，但不能重复定义）

参考1
参考2