一直對(duì)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(lái)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(duì)鏈接錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因也不大清楚。今天，通過(guò)自己的努力終于對(duì)C/C++的編譯過(guò)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(shū)籍，但是又急于對(duì)編譯的過(guò)程有個(gè)大概的了解，唉，這么多年來(lái)一直在苦苦掙扎，今天總算是對(duì)這個(gè)過(guò)程有了個(gè)大概的了解了。下面就說(shuō)說(shuō)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(kāi)”，也就是對(duì)那些#***的命令的一種展開(kāi)，例如define MAX 1000就是建立起MAX和1000之間的對(duì)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(lái)交給下一步的編譯階段來(lái)處理；這里面最復(fù)雜的莫過(guò)于include了，其實(shí)也很簡(jiǎn)單，就是相當(dāng)于把那個(gè)對(duì)應(yīng)的文件里面的內(nèi)容一下子替換到這條include***語(yǔ)句的地方來(lái)。
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(shuō)明，編譯器通過(guò)后綴名來(lái)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(guò)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(lái)，編譯器就會(huì)編譯許多不必要的頭文件，只不過(guò)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(duì)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(guò)來(lái)，也可以是在調(diào)用之前自己寫(xiě)一句void max(int,int);都行。），編譯階段剩下的事情就是分析語(yǔ)法的正確性之類(lèi)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(yǔ)句是否符合C++語(yǔ)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(guò)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”。