C++预编译、编译、汇编、链接详解

一、准备阶段

g++编译环境，配置好环境变量

新建一个helloworld.cpp

cpp 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    cout << "Hello, world!" << endl;
    return 0;
}

命令查看
cpp 复制代码
```
 g++ --help
```

二、预编译

预处理阶段对自定义和预定义的宏进行展开，把包含的头文件内容插入到当前源文件，并根据预处理指令包含不同的代码，或者设置设置传递给编译器的参数。

使用gcc的-E和-v选项来查看整个预处理过程。-E选项表示只对源文件做预处理，-v选项表示显示详细的预处理过程，-o选项表示将预处理后的结果输出到helloworld.i文件中。

文件 helloworld.i 部分

cpp 复制代码

# 1 "helloworld.cpp"
# 1 "<built-in>"
# 1 "<command-line>"
# 1 "helloworld.cpp"
# 1 "D:/Dev-Cpp/MinGW64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/4.9.2/include/c++/iostream" 1 3
# 36 "D:/Dev-Cpp/MinGW64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/4.9.2/include/c++/iostream" 3
       
# 37 "D:/Dev-Cpp/MinGW64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/4.9.2/include/c++/iostream" 3

# 1 "D:/Dev-Cpp/MinGW64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/4.9.2/include/c++/x86_64-w64-mingw32/bits/c++config.h" 1 3
# 186 "D:/Dev-Cpp/MinGW64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/4.9.2/include/c++/x86_64-w64-mingw32/bits/c++config.h" 3
namespace std
{
  typedef long long unsigned int size_t;
  typedef long long int ptrdiff_t;

三、编译

编译阶段由编译器ccl把预处理后的文件内容转换成汇编程序。我们可以使用gcc的-S选项来实现编译的过程。-S选项便是只做编译处理

cpp 复制代码

.file	"helloworld.cpp"
.lcomm _ZStL8__ioinit,1,1
	.def	__main;	.scl	2;	.type	32;	.endef
	.section .rdata,"dr"
.LC0:
	.ascii "Hello, world!\0"
	.text
	.globl	main
	.def	main;	.scl	2;	.type	32;	.endef
	.seh_proc	main
main:
.LFB1048:
	pushq	%rbp
	.seh_pushreg	%rbp
	movq	%rsp, %rbp
	.seh_setframe	%rbp, 0
	subq	$32, %rsp
	.seh_stackalloc	32
	.seh_endprologue
	call	__main
	leaq	.LC0(%rip), %rdx
	movq	.refptr._ZSt4cout(%rip), %rcx
	call	_ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc
	movq	.refptr._ZSt4endlIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_(%rip), %rdx
	movq	%rax, %rcx
	call	_ZNSolsEPFRSoS_E
	movl	$0, %eax
	addq	$32, %rsp
	popq	%rbp
	ret
	.seh_endproc
	.def	__tcf_0;	.scl	3;	.type	32;	.endef
	.seh_proc	__tcf_0
__tcf_0:

四、汇编

汇编器as会把helloworld.s的内容翻译成机器指令，这些机器指令按照ELF（Executable and Linking Format）被打包成重定位的二进制目标文件。使用-c选项来实现目标文件的生成，使用type命令用于查看目标文件的信息。

五、链接

helloworld.c中引用了标准C库中的printf函数，所以在最后的链接阶段，ld链接器会把printf函数符号位于libc.so.6库中的重定位和符号表信息复制到最终的可执行文件helloworld 中。gcc链接时库的搜索路径在使用-v选项时会显示出来

六、运行

链接阶段生成helloworld.exe，直接运行