软件开发——编译\u0026链接(编译文件预编链接开发)

正是因为集成开发环境的强大，很多系统软件的运行机制与机理被掩盖，其程序的很多莫名其妙的错误让我们无所适从，面对程序运行时种种性能瓶颈我们束手无策。
我们看到的是这些问题的现象，但是却很难看清本质，所有这些问题的本质就是软件运行背后的机理及支撑软件运行的各种平台和工具，如果能深入了解这些机制，那么解决这些问题就能够游刃有余，收放自如了。

编译流程分析

现在我们通过一个C语言的经典例子，来具体了解一下这些机制：

在linux下只需要一个简单的命令（假设源代码文件名为hello.c）：

其实上述过程可以分解为四步:

预编译

首先是源代码文件hello.c和相关的头文件（如stdio.h等）被预编译器cpp预编译成一个.i文件。
第一步预编译的过程相当于如下命令（-E 表示只进行预编译）：

还可以下面的表达

预编译过程主要处理源代码文件中以”#”开头的预编译指令。
比如#include、#define等，主要处理规则如下：

截图个大家看看效果

经过预编译后的文件（.i文件）不包含任何宏定义，因为所有的宏已经被展开，并且包含的文件也已经插入到.i文件中，所以当我们无法判断宏定义是否正确或头文件包含是否正确时，可以查看预编译后的文件来确定问题。

编译（compliation）

编译过程就是把预处理完的文件进行一系列的：词法分析、语法分析、语义分析及优化后生产相应的汇编代码文件，此过程是整个程序构建的核心部分，也是最复杂的部分之一。
其编译过程相当于如下命令：

通过上图我们不难得出，通过命令得到汇编输出文件hello.s.

汇编（assembly）

汇编器是将汇编代码转变成机器可以执行的指令，每一个汇编语句几乎对应一条机器令。
所以汇编器的汇编过程相对于编译器来讲比较简单，它没复杂的语法，也没有语义，也不需要做指令优化，只是根据汇编指令和机器指令的对照表一一翻译就可以了。
其汇编过程相当于如下命令：

或者

或者使用gcc命令从C源代码文件开始，经过预编译、编译和汇编直接输出目标文件：

链接（linking）

链接通常是一个让人比较费解的过程，为什么汇编器不直接输出可执行文件而是输出一个目标文件呢？为什么要链接？下面让我们来看看怎么样调用ld才可以产生一个能够正常运行的Hello World程序：

链接相应的库

下面在贴出我们的写出的源代码是如何变成目标代码的流程图：

主要通过我们的编译器做了以下任务：扫描、语法分析、语义分析、源代码优化、代码生成和目标代码优化

到这我们就可以得到以下的文件，不知道你是否有和我一起操作，玩得感觉还是不错，继续往下面看

iOS的编译器

iOS现在为了达到更牛逼的速度和优化效果，采用了LLVM

LLVM采用三相设计，前端Clang负责解析，验证和诊断输入代码中的错误，然后将解析的代码转换为LLVM IR，后端LLVM编译把IR通过一系列改进代码的分析和优化过程提供，然后被发送到代码生成器以生成本机机器代码。

编译器前端的任务是进行：

在这个过程中，会进行类型检查，如果发现错误或者警告会标注出来在哪一行。

以上图解内容所做的是事情和gcc编译一模模一样样！

iOS程序-详细编译过程