一直對這塊內(nèi)容都很怵頭，因?yàn)樗床坏矫恢覀冎荒芏⒅詈缶幾g鏈接之后的結(jié)果是成功或是失敗，但是卻不知道編譯器內(nèi)部是如何操作的；每當(dāng)編譯器給出錯(cuò)誤時(shí)我們都只是單純的去處理錯(cuò)誤，卻不知道編譯器是如何找出來的；我們都很熟悉許多編譯錯(cuò)誤，但是卻不大熟悉鏈接錯(cuò)誤，對鏈接錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因也不大清楚。今天，通過自己的努力終于對C/C++的編譯過程有了個(gè)粗略的了解，畢竟不想去翻《編譯原理》這樣的大部頭書籍，但是又急于對編譯的過程有個(gè)大概的了解，唉，這么多年來一直在苦苦掙扎，今天總算是對這個(gè)過程有了個(gè)大概的了解了。下面就說說我了解到的一些東西：
首先是預(yù)編譯，這一步可以粗略的認(rèn)為只做了一件事情，那就是“宏展開”，也就是對那些#***的命令的一種展開，例如define MAX 1000就是建立起MAX和1000之間的對等關(guān)系，好在編譯階段進(jìn)行替換；例如ifdef/ifndef就是從一個(gè)文件中有選擇性的挑出一些符合條件的代碼來交給下一步的編譯階段來處理；這里面最復(fù)雜的莫過于include了，其實(shí)也很簡單，就是相當(dāng)于把那個(gè)對應(yīng)的文件里面的內(nèi)容一下子替換到這條include***語句的地方來。
其次是編譯，這一步很重要，編譯是以一個(gè)個(gè)獨(dú)立的文件作為單元的，一個(gè)文件就會(huì)編譯出一個(gè)目標(biāo)文件。（這里插入一點(diǎn)關(guān)于編譯的文件的說明，編譯器通過后綴名來辨識(shí)是否編譯該文件，因此“.h”的頭文件一概不理會(huì)，而“.cpp”的源文件一律都要被編譯，我實(shí)驗(yàn)過把.h文件的后綴名改為.cpp，然后在include的地方相應(yīng)的改為***.cpp，這樣一來，編譯器就會(huì)編譯許多不必要的頭文件，只不過頭文件里我們通常只放置聲明而不是定義，因此最后鏈接生成的可執(zhí)行文件的大小是不會(huì)改變的）清楚編譯是以一個(gè)個(gè)單獨(dú)的文件為單元的，這一點(diǎn)很重要，因此編譯只負(fù)責(zé)本單元的那些事，而對外部的事情一概不理會(huì)，在這一步里，我們可以調(diào)用一個(gè)函數(shù)而不必給出這個(gè)函數(shù)的定義，但是要在調(diào)用前得到這個(gè)函數(shù)的聲明（其實(shí)這就是include的本質(zhì)，不就是為了給你提前提供個(gè)聲明而好讓你使用嗎？至于那個(gè)函數(shù)到底是如何實(shí)現(xiàn)的，需要在鏈接這一步里去找函數(shù)的入口地址。因此提供聲明的方式可以是用include把放在別的文件中的聲明拿過來，也可以是在調(diào)用之前自己寫一句void max(int,int);都行。），編譯階段剩下的事情就是分析語法的正確性之類的工作了。好啦，總結(jié)一下，可以粗略的認(rèn)為編譯階段分兩步：第一步，檢驗(yàn)函數(shù)或者變量是否存在它們的聲明；第二步，檢查語句是否符合C++語法。
最后一步是鏈接，它會(huì)把所有編譯好的單元全部鏈接為一個(gè)整體文件，其實(shí)這一步可以比作一個(gè)“連線”的過程，比如A文件用了B文件中的函數(shù)，那么鏈接的這一步會(huì)建立起這個(gè)關(guān)聯(lián)。鏈接時(shí)最重要的我認(rèn)為是檢查全局空間里面是不是有重復(fù)定義或者缺失定義。這也就解釋了為什么我們一般不在頭文件中出現(xiàn)定義，因?yàn)轭^文件有可能被釋放到多個(gè)源文件中，每個(gè)源文件都會(huì)單獨(dú)編譯，鏈接時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)全局空間中有多個(gè)定義了。
這里提到了全局的概念，大家可以參考我另一篇文章“extern和static釋析”。