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前言
一、程序的翻译环境和执行环境
在ANSI C的任何一种实现中，存在两个不同的环境。
二、详解编译+链接
1.翻译环境
下面为程序编译的过程。
看代码：
test.c文件
#include<stdio.h>
// 想使用其他文件里面的函数需要先用extern声明一下。
extern int Add(int, int);
extern int Sub(int, int);
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
int c = Add(a, b); // 30
printf("%d\n", c);
int d = Sub(a, b); // -10
printf("%d\n", d);
return 0;
}add.c文件
// 加法函数
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}sub.c文件
// 减法函数
int Sub(int x, int y)
{
return x - y;
}运行成功。
这是我们写的三个源文件。
我们在当前源文件路径下的Debug文件夹里面可以找到三个目标文件。
我们在当前源文件路径下的Debug文件夹里面也可以找到最终的可执行程序。
我们刚刚演示的这些是在vs2019下进行的，而像vs2019这样的程序其实被称作 IDE（集成开发环境）
如果你去vs2019的安装路径下找一定能找到vs2019的编译器和链接器。
2 编译本身也分为几个阶段
2.1 预编译（预处理）
在预处理阶段编译器会做以下几个动作
Linux下的命令。
我们将执行下面这三个命令，让编译器对这三个.c文件预处理完后就停下来。
命令1：gcc -E test.c -o test.i
命令2：gcc -E add.c -o add.i
命令3：gcc -E sub.c -o sub.i预处理后，当前目录下就会出现三个.i文件。
进入test.i文件。
验证头文件展开。
我们在 /usr/include 路径下可以看到有很多头文件，包括我们刚刚在test.c文件里面包含过的stdio.h文件。
进入stdio.h这个文件。
我们注意观察就可以发现test.i文件里面的增加内容基本上都是来自stdio.h文件。
验证#define 定义符号的替换。
我们添加一行宏定义。
然后再对test.c文件进行预处理后，进入test.i文件观察。这时就可以观察到刚刚定义的Max被替换掉了。
2.2 编译
在编译阶段编译器会做以下几个动作
Linux下的命令
我们将执行下面这三个命令，让编译器对这三个.i文件编译完后就停下来。
命令1：gcc -S test.i -o test.s
命令2：gcc -S add.i -o add.s
命令3：gcc -S sub.i -o sub.s
注意：这里的 -S 选项是大写的哦！编译后，当前目录下就会出现三个.s文件。
进入test.s文件。
详解符号汇总
什么是符号？
- 其实符号就是程序中的变量名、函数名
- 就比如test.i文件里面的main、Add、Sub、printf都是符号，编译过程中编译器会将它们汇总起来，为后面的汇编和链接阶段做准备。（由于变量a、b、c、d都是局部变量，局部变量只有在当前作用域里才可以用，所以不用统计，一般汇总的符号都是全局的）
- 在add.i文件里面可以汇总到符号Add
- 在sub.i文件里面可以汇总到符号Sub
- 在编译阶段看不出什么，符号汇总的作用主要体现在汇编和链接阶段，所以我们后面讲汇编和链接的时候会详细讲解。
2.3 汇编
在汇编阶段编译器会做以下几个动作
Linux下的命令
我们将执行下面这三个命令，让编译器对这三个.s文件汇编完后就停下来。
命令1：gcc -c test.s -o test.o
命令2：gcc -c add.s -o add.o
命令3：gcc -c sub.s -o sub.o
注意：这里的 -c 选项是小写的哦！汇编完后，当前目录下就会出现三个.o文件。
进入test.o文件。
详解符号表
查看test.o文件的符号表。
命令：readelf -s test.o我们可以看到test.o文件的符号表里面有main、Add、Sub、printf这些符号。
查看add.o文件的符号表。
命令：readelf -s add.o我们可以看到add.o文件的符号表里面有 Add 这个符号。
查看sub.o文件的符号表。
命令：readelf -s sub.o我们可以看到sub.o文件的符号表里面有 Sub 这个符号。
形成符号表
- 我们在test.i文件里面汇总了Add、Sub、main这些符号。（由于printf是库函数，这里暂时先不考虑）
我们在编译过程中，test.i文件里面通过extern来声明了Add和Sub这两个函数，让编译器知道有这两个符号。
但是由于我们每个文件都是单独编译的，Add和Sub是定义在其他文件里面的，所以我们下面在调用Add和Sub函数的时候我们只知道有这2个函数，但是却找不到它们具体定义在哪里。
所以我们在形成符号表的时候只能给Add和Sub一个无效的地址（也就是随便给一个地址，因为我们找不到它们具体定义在哪）
由于main函数本身就是定义在当前test.o文件里面的，能够明确的找到它，所以我们可以给main一个有效的地址。
- 我们在add.i文件里面汇总了Add这个符号。
由于Add函数本身就是定义在当前add.o文件里面的，能够明确的找到它，所以我们可以给Add一个有效的地址。
- 我们在sub.i文件里面汇总了Sub这个符号。
由于Sub函数本身就是定义在当前sub.o文件里面的，能够明确的找到它，所以我们可以给Sub一个有效的地址。
3.链接
在链接阶段编译器会做以下几个动作
3.1 合并段表
3.2 符号表的合并与重定向。
如果调用的函数没有定义（这里用vs2019演示了）
我们这里把加法函数注释掉，然后进行编译。
这时编译器就报错了：无法解析的外部符号 _Add，函数 _main 中引用了该符号。
这是一个链接错误，因为我们将Add函数注释后，就找不到Add的有效地址了，所以编译器会报错。
