C/C＋編程筆記：C語言的編譯器工作原理

以gcc編譯器為例子，編譯實際上總共經歷了四個階段

預處理--->編譯--->彙編--->鏈接

1.預處理階段：編譯器以cpp文件作為一個單元，首先讀這個cpp文件，發現第一句與第二句包含一個頭文件，就會在所有搜索路徑中尋找這兩個頭文件，找到之後，就會到相應頭文件中再去處理宏、變量、函數聲明、嵌套的頭文件等。

檢測依賴關係，進行宏替換，看是否有重複定義與聲明的情況發生，最後將那些文件中所有的東東全部掃描進這個當前的cpp文件中，形成一個中間"cpp文件"。

在這一步中相當於將那個頭文件中的test變量掃描進了一個中間cpp文件，那麼test變量就變成了這個文件中的一個全局變量。在stdio.h這個頭文件中有一些函數的聲明，這時也把這些函數的聲明一股腦的掃描到了這個中間cpp文件中（只是掃描了函數的聲明，並沒有實現）。

2.編譯階段：此時就為這個中間cpp文件的所有變量、函數形參分配空間(原則上，在這裡只能看到.h文件中函數、變量的聲明，為變量和函數的形參等分配空間)，將各個函數編譯成二進制碼，按照特定目標文件格式生成目標文件。

在這種格式的目標文件中進行各個全局變量、函數的符號描述(編譯器維護一個符號描述表)，將這些二進制碼按照一定的標準組織成一個目標文件。

此時的每一個cpp文件都被編譯器編譯成了一個目標文件，同時每個目標文件都有一張符號表，這張符號表中記錄了這個cpp文件都用到了哪些變量，哪些函數，函數的參數是什麼類型的，有幾個參數。

同時為變量和函數形參開闢了內存空間。所以這裡編譯器把你這個cpp用到的所有的東西都記錄下來了，如果有重複定義或者沒有定義的變量、函數等，編譯器一下子就知道了。

3.連接階段：將上一步成生的各個目標文件，根據一些參數，連接生成最終的可執行文件，主要的工作就是重定位各個目標文件的函數、變量等，相當於將個目標文件中的二進制碼按一定的規範合到一個文件中。