編譯鏈接語法

1. 用高級語言編寫的源程序必須經過__ ___轉化為等價的二進制代碼程序，才能夠在計算機中運行。

編譯和鏈接。

編譯：

1、利用編譯程序從源語言編寫的源程序產生目標程序的過程。櫻耐

2、用編譯程序產生目標程序的動作。 編譯就是把高級語言變成計算機可以識別的2進制語言，計算機只認識1和0，編譯枝鋒程序把人們熟悉的語言換成2進制的。

編譯程序把一個源程序翻譯成目標程序的工作過程分為五個階段：詞法分析；語法分析；語義檢查和中間代碼生成；代碼優化；目標代碼生成。主要是進行詞法分析和語法分析，又稱為源程序分析，分析過程中發現有語法錯誤，給出提示信息。

(1)編譯鏈接語法擴展閱讀

源程序中的單詞符號經掃描器分析，一般產生二元式：單詞種別；單詞自身的值。單詞種別通常用整數編碼，如果一個種別只含一個單詞符號，那麼對這個單詞符號，種別編碼就完全代表猛頌晌它自身的值了。若一個種別含有許多個單詞符號，那麼，對於它的每個單詞符號，除了給出種別編碼以外，還應給出自身的值。

詞法分析器一般來說有兩種方法構造：手工構造和自動生成。手工構造可使用狀態圖進行工作，自動生成使用確定的有限自動機來實現。

2. c語言的編譯過程是什麼

c語言的編譯過程如下：
1、預處理：預處理過程實際上是處理「#」的過程：#include包含的頭文件直接拷貝到hello.c中；#define定義的宏定義進行替換，同時刪除代碼中沒有的注釋部分。2、編譯：編譯的過程實質上是將高級語言翻譯成機器語言的過程。3、匯編：匯編器是將匯編代碼轉變成機器可以執行的命令，每一個匯編語句幾乎都對應一條機器指令。匯編相對於編譯過程比較簡單，根據匯編指令和機器指令的對照表一一翻譯即可。4、鏈接：就像hello.c中使用到了C標准庫的東西「printf」，但是編譯過程只是將源文件翻譯成二進制文件而已，這個二進制文件還不能直接執行，還需要一個動作：將翻譯成的二進制文件與需要用到的庫綁定在一塊。
補充：編譯過程可分為6步：掃描（詞法分析）、語法分析、語義分析、源代碼優化、代碼生成、目標代碼優化。

3. 編譯原理

C語言編譯過程詳解
C語言的編譯鏈接過程是要把我們編寫的一個C程序(源代碼)轉換成可以在硬體上運行的程序(可執行代碼)，需要進行編譯和鏈接。編譯就是把文本形式源代碼翻譯為機器語言形式的目標文件的過程。鏈接是把目標文件、操作系統的啟動代碼和用到的庫文件進行組織形成最終生成可執行代碼的過程。過程圖解如下：

從圖上可以看到，整個代碼的編譯過程分為編譯和鏈接兩個過程，編譯對應圖中的大括弧括起的部分，其餘則為鏈接過程。
一、編譯過程
編譯過程又可以分成兩個階段：編譯和匯編。
1、編譯
編譯是讀取源程序(字元流)，對之進行詞法和語法的分析，將高級語言指令轉換為功能等效的匯編代碼，源文件的編譯過程包含兩個主要階段：
第一個階段是預處理階段，在正式的編譯階段之前進行。預處理階段將根據已放置在文件中的預處理指令來修改源文件的內容。如#include指令就是一個預處理指令，它把頭文件的內容添加到.cpp文件中。這個在編譯之前修改源文件的方式提供了很大的靈活性，以適應不同的計算機和操作系統環境的限制。一個環境需要的代碼跟另一個環境所需的代碼可能有所不同，因為可用的硬體或操作系統是不同的。在許多情況下，可以把用於不同環境的代碼放在同一個文件中，再在預處理階段修改代碼，使之適應當前的環境。
主要是以下幾方面的處理：
(1)宏定義指令，如 #define a b。
對於這種偽指令，預編譯所要做的是將程序中的所有a用b替換，但作為字元串常量的 a則不被替換。還有 #undef，則將取消對某個宏的定義，使以後該串的出現不再被替換。
(2)條件編譯指令，如#ifdef，#ifndef，#else，#elif，#endif等。
這些偽指令的引入使得程序員可以通過定義不同的宏來決定編譯程序對哪些代碼進行處理。預編譯程序將根據有關的文件，將那些不必要的代碼過濾掉
(3) 頭文件包含指令，如#include "FileName"或者#include <FileName>等。
在頭文件中一般用偽指令#define定義了大量的宏(最常見的是字元常量)，同時包含有各種外部符號的聲明。採用頭文件的目的主要是為了使某些定義可以供多個不同的C源程序使用。因為在需要用到這些定義的C源程序中，只需加上一條#include語句即可，而不必再在此文件中將這些定義重復一遍。預編譯程序將把頭文件中的定義統統都加入到它所產生的輸出文件中，以供編譯程序對之進行處理。包含到C源程序中的頭文件可以是系統提供的，這些頭文件一般被放在/usr/include目錄下。在程序中#include它們要使用尖括弧(<>)。另外開發人員也可以定義自己的頭文件，這些文件一般與C源程序放在同一目錄下，此時在#include中要用雙引號("")。
(4)特殊符號，預編譯程序可以識別一些特殊的符號。
例如在源程序中出現的LINE標識將被解釋為當前行號(十進制數)，FILE則被解釋為當前被編譯的C源程序的名稱。預編譯程序對於在源程序中出現的這些串將用合適的值進行替換。
預編譯程序所完成的基本上是對源程序的「替代」工作。經過此種替代，生成一個沒有宏定義、沒有條件編譯指令、沒有特殊符號的輸出文件。這個文件的含義同沒有經過預處理的源文件是相同的，但內容有所不同。下一步，此輸出文件將作為編譯程序的輸出而被翻譯成為機器指令。
第二個階段編譯、優化階段。經過預編譯得到的輸出文件中，只有常量；如數字、字元串、變數的定義，以及C語言的關鍵字，如main,if,else,for,while,{,}, +,-,*,\等等。
編譯程序所要作得工作就是通過詞法分析和語法分析，在確認所有的指令都符合語法規則之後，將其翻譯成等價的中間代碼表示或匯編代碼。
優化處理是編譯系統中一項比較艱深的技術。它涉及到的問題不僅同編譯技術本身有關，而且同機器的硬體環境也有很大的關系。優化一部分是對中間代碼的優化。這種優化不依賴於具體的計算機。另一種優化則主要針對目標代碼的生成而進行的。
對於前一種優化，主要的工作是刪除公共表達式、循環優化(代碼外提、強度削弱、變換循環控制條件、已知量的合並等)、復寫傳播，以及無用賦值的刪除，等等。
後一種類型的優化同機器的硬體結構密切相關，最主要的是考慮是如何充分利用機器的各個硬體寄存器存放的有關變數的值，以減少對於內存的訪問次數。另外，如何根據機器硬體執行指令的特點(如流水線、RISC、CISC、VLIW等)而對指令進行一些調整使目標代碼比較短，執行的效率比較高，也是一個重要的研究課題。
2、匯編
匯編實際上指把匯編語言代碼翻譯成目標機器指令的過程。對於被翻譯系統處理的每一個C語言源程序，都將最終經過這一處理而得到相應的目標文件。目標文件中所存放的也就是與源程序等效的目標的機器語言代碼。目標文件由段組成。通常一個目標文件中至少有兩個段：
代碼段：該段中所包含的主要是程序的指令。該段一般是可讀和可執行的，但一般卻不可寫。
數據段：主要存放程序中要用到的各種全局變數或靜態的數據。一般數據段都是可讀，可寫，可執行的。
UNIX環境下主要有三種類型的目標文件：
(1)可重定位文件
其中包含有適合於其它目標文件鏈接來創建一個可執行的或者共享的目標文件的代碼和數據。
(2)共享的目標文件
這種文件存放了適合於在兩種上下文里鏈接的代碼和數據。
第一種是鏈接程序可把它與其它可重定位文件及共享的目標文件一起處理來創建另一個 目標文件；
第二種是動態鏈接程序將它與另一個可執行文件及其它的共享目標文件結合到一起，創建一個進程映象。
(3)可執行文件
它包含了一個可以被操作系統創建一個進程來執行之的文件。匯編程序生成的實際上是第一種類型的目標文件。對於後兩種還需要其他的一些處理方能得到，這個就是鏈接程序的工作了。
二、鏈接過程
由匯編程序生成的目標文件並不能立即就被執行，其中可能還有許多沒有解決的問題。
例如，某個源文件中的函數可能引用了另一個源文件中定義的某個符號(如變數或者函數調用等)；在程序中可能調用了某個庫文件中的函數，等等。所有的這些問題，都需要經鏈接程序的處理方能得以解決。
鏈接程序的主要工作就是將有關的目標文件彼此相連接，也即將在一個文件中引用的符號同該符號在另外一個文件中的定義連接起來，使得所有的這些目標文件成為一個能夠被操作系統裝入執行的統一整體。
根據開發人員指定的同庫函數的鏈接方式的不同，鏈接處理可分為兩種：
(1)靜態鏈接
在這種鏈接方式下，函數的代碼將從其所在地靜態鏈接庫中被拷貝到最終的可執行程序中。這樣該程序在被執行時這些代碼將被裝入到該進程的虛擬地址空間中。靜態鏈接庫實際上是一個目標文件的集合，其中的每個文件含有庫中的一個或者一組相關函數的代碼。
(2) 動態鏈接
在此種方式下，函數的代碼被放到稱作是動態鏈接庫或共享對象的某個目標文件中。鏈接程序此時所作的只是在最終的可執行程序中記錄下共享對象的名字以及其它少量的登記信息。在此可執行文件被執行時，動態鏈接庫的全部內容將被映射到運行時相應進程的虛地址空間。動態鏈接程序將根據可執行程序中記錄的信息找到相應的函數代碼。
對於可執行文件中的函數調用，可分別採用動態鏈接或靜態鏈接的方法。使用動態鏈接能夠使最終的可執行文件比較短小，並且當共享對象被多個進程使用時能節約一些內存，因為在內存中只需要保存一份此共享對象的代碼。但並不是使用動態鏈接就一定比使用靜態鏈接要優越。在某些情況下動態鏈接可能帶來一些性能上損害。
我們在linux使用的gcc編譯器便是把以上的幾個過程進行捆綁，使用戶只使用一次命令就把編譯工作完成，這的確方便了編譯工作，但對於初學者了解編譯過程就很不利了，下圖便是gcc代理的編譯過程：

從上圖可以看到：
預編譯
將.c 文件轉化成 .i文件
使用的gcc命令是：gcc –E
對應於預處理命令cpp
編譯
將.c/.h文件轉換成.s文件
使用的gcc命令是：gcc –S
對應於編譯命令 cc –S
匯編
將.s 文件轉化成 .o文件
使用的gcc 命令是：gcc –c
對應於匯編命令是 as
鏈接
將.o文件轉化成可執行程序
使用的gcc 命令是： gcc
對應於鏈接命令是 ld
總結起來編譯過程就上面的四個過程：預編譯、編譯、匯編、鏈接。了解這四個過程中所做的工作，對我們理解頭文件、庫等的工作過程是有幫助的，而且清楚的了解編譯鏈接過程還對我們在編程時定位錯誤，以及編程時盡量調動編譯器的檢測錯誤會有很大的幫助的。

4. 編譯的四個步驟：預編譯、編譯、匯編、鏈接

在執行命令g++ main.cpp -o main時，g++的背後隱藏著四個關鍵步驟：預編譯、編譯、匯編和鏈接。以下是這些步驟的詳細過程：

首先，預編譯階段（Preprocessing）開始於g++ -E main.cpp -o main.i，其任務是處理C++代碼中的預處理指令，如#include、#define等，這些指令會進行頭文件引入、宏展開和注釋刪除等操作。

接著，編譯階段（Compiling）通過g++ -S main.i -o main.s，將預處理後的C/C++代碼轉化為匯編指令，這是由編譯器進行的復雜過程，包括詞法分析、語法分析和語義分析。

然後，匯編階段（Assembling）通過g++ -c main.s -o main.o，將匯編指令進一步轉化為二進制機器碼，這個階段的產物是可重用的對象文件。

最後，鏈接階段（Linking）在g++ main.o -o main中完成，它將各個模塊合並，查找並鏈接外部依賴，生成可執行文件。鏈接過程又分為靜態鏈接和動態鏈接：靜態鏈接將所有依賴打包到最終文件中，體積較大但無需額外庫；動態鏈接則在運行時動態載入庫，文件較小，但需要與庫文件一起發布。

5. gcc編譯問題

gcc編譯失敗的可能原因及解決方案

一、原因及解決方案概述

在使用gcc進行編譯時，可能會遇到多種問題。常見的問題包括語法錯誤、鏈接錯誤、庫文件缺失等。針對這些問題，我們需要仔細檢查源代碼、編譯命令以及環境配置，確保無誤後才能成功編譯。

二、詳細解釋

1. 語法錯誤：這是編譯器在解析源代碼時最常見的問題。可能是由於使用了錯誤的語法、關鍵字使用不當、括弧不匹配等原因造成。這種情況下，gcc會給出具體的錯誤提示，根據提示檢查並修改源代碼即可。

2. 鏈接錯誤：在編譯過程中，鏈接器可能會找不到之前定義的函數或變數。這通常是因為函數或變數的聲明與定義不匹配，或者文件路徑設置不正確等。解決這類問題需要檢查函數和變數的聲明和定義是否一致，並確保所有依賴的文件都被正確包含。

3. 庫文件缺失：某些程序需要依賴特定的庫文件才能編譯成功。如果缺少這些庫文件，gcc會報錯。解決這類問題通常需要安裝缺失的庫文件，或者通過編譯選項指定庫文件的路徑。

三、解決方案實施建議

針對以上問題，我們可以採取以下措施：

1. 仔細閱讀錯誤提示：gcc的錯誤提示非常詳細，包含了錯誤類型和具體位置，這是解決問題的關鍵。

2. 檢查源代碼：根據錯誤提示檢查源代碼，特別是錯誤發生的位置附近，看是否存在語法錯誤、變數聲明與定義不匹配等問題。

3. 確認庫文件：確保所有依賴的庫文件都已正確安裝，並且路徑設置正確。

4. 使用正確的編譯命令：確保編譯命令包含了所有必要的文件和選項。

四、總結

解決gcc編譯問題需要我們仔細分析和理解錯誤提示，檢查源代碼和環境配置，確保一切正確後再進行編譯。遇到問題不要慌張，逐一排查，往往能很快找到解決方案。