C/C++代码到可执行文件

从代码到最终的程序，分为4个步骤，分别是：

预编译：编译预处理，比如#define和#ifndef之类的，C++的inline也是在这期间处理的
编译：把代码转换成汇编，包括词法分析、语法分析和语义分析等
汇编：把汇编语言转换成机器码，输出的是目标文件。比如*.o的文件
链接：把目标文件聚合成可执行文件

链接：链接本质上是把多个ELF文件，按照符号符号等拼接成执行文件的过程，这个过程会给出各个符号最终的地址，供程序寻址。

链接和链接器

重定位：以单个执行文件为例，程序中某个代码片段有删减的时候，变化的代码片段之后的代码段的地址都发生了变化，重定位就是重新计算变化后的代码的地址。
符号：汇编语言中的概念，表示一段代码或一个变量的地址

程序模块化开发时，代码分成多文件多模块，此时每个模块进行对应的开发、测试等。

模块化之后，每个对应的模块都有自己的*.o目标文件，多模块拼接时，需要解决不同模块之间的符号链接问题。不同模块之间的符号引用，最终都要使程序找到对应的地址。

链接的文件是目标文件，目标文件存储的是机器码

链接符号：

本目标文件的全局符号可以被其它目标文件引用
目标文件引用符号，在本文件中无定义，去其他文件中找，称为全局符号

目标文件的结构

ELF：Executable Linked Format

ELF文件	说明	格式
可重定位文件	包含代码和数据，链接成可执行文件或者共享目标文件	.o .obj
可执行文件	可以被操作系统执行	.exe
共享目标文件	链接器使用共享目标文件，与可重定位文件或者共享目标文件链接，称为新的目标文件	.so .dill
核心转储文件	进程意外终止时，OS把该进程地址空间的内容和一些其它信息，转储到核心文件中	Linux下core dump

ELF文件结构：

几个核心的片段：

ELF Header：一些核心的信息，比如操作系统的平台，段表：描数文件各个段信息的数据。
.text：代码片段，指的是机器码
.data：数据段，初始化的全局变量，一些资源之类的
.bss：未初始化的片段，这个不占存储空间

data和text片段分离的优势：

多进程下，text共享，进程只需要有自己的data即可
不同访问情况有不同的权限，text只读，data读写，这样方便处理权限

可执行文件的装载和进程

进程置于内存中，以页的形式管理，如果要找的进程中地址不存在，则缺页中断，进行置换，置换到有关的内存页之后，重新加载对应的数据。

ELF的各个段大小不一样，我们称为section；而进程是分段管理的，我们称为segment。为了更高效的利用内存空间，我们把权限小姑娘同的的各个section的内容，有选择地放在一起加载，如下图：

调用ELF的过程：
bash->fork子进程A->A执行execute对应的ELF->A返回执行结果->bash等用户输入

静态链接

不同模块编译出不同的目标文件，比如Linux下的.a文件，最终把多个模块的目标文件组合成一个可执行文件。不同模块会加入到可执行文件的不同位置中，这样对应的符号就可以找到对应的地址的了，如下图：。

为了高效利用空间，都会像上图所示，把相同段的内容合并到一起。

优势：
没有外部依赖，运行速度快

缺陷：

文件膨胀，如果有模块ProgramA和ProgramB都依赖lib.o，且有程序依赖PA和PB，则lib.o最终会有两份。
更新麻烦：
如果一个静态库更新，则所有有关的库都要重新链接

动态链接

所有的依赖不加载到可执行文件中，仅仅保留符号链接
用到符号链接时，再动态加载链接库，并计算有关地址，延迟绑定。
装载时定位，用到对应的组件，再装在动态库，此时定位符号地址；而静态库是初始化全部加载

编译过程、静态库和动态库相关推荐

adb: createprocessw failed: 系统找不到指定的路径_gcc编译过程、gcc命令参数、静态库和动态库搜索路径...
一.gcc编译过程 gcc -E hello.c -o hello.s //预处理 gcc -S hello.s -o hello.i //编译 gcc -c hello.i -o hello.o / ...
C程序编译过程及常见选项--静态库和动态库
C程序编译过程及常见选项--静态库和动态库前言一.gcc详讲 1.1 编译过程 1.2 预处理 1.3 编译(Compilation) 1.4 汇编(Assembly) 1.5 链接(Linkin ...
Linux中gcc的编译、静态库和动态库的制作
欢迎大家关注笔者,你的关注是我持续更博的最大动力 Linux中gcc的编译.静态库.动态库文章目录: 1 gcc的编译过程 1.1 gcc的编译过程 1.2 gcc的常用参数 2 gcc 静态库的制 ...
g++ 编译mysql动态库_Linux下g++编译以及使用静态库和动态库的方法详解
下面小编就为大家带来一篇Linux下g++编译与使用静态库和动态库的方法.小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考.一起跟随小编过来看看吧在windows环境下,我们通常在IDE如VS的 ...
x64 编译静态链接_C++静态库与动态库
这次分享的宗旨是--让大家学会创建与使用静态库.动态库,知道静态库与动态库的区别,知道使用的时候如何选择.这里不深入介绍静态库.动态库的底层格式,内存布局等,有兴趣的同学,推荐一本书<程序员的自 ...
gcc编译多文件项目（包含静态库和动态库）
gcc背景介绍谈到 GCC,就不得不提 GNU 计划.GNU 全称 GNU's Not UNIX,又被称为"革奴计划",由理查德·斯托曼于 1983 年发起.GNU 计划的最终目 ...
vs如何把c语言编译成静态库,VS中Debug和Realease、及静态库和动态库的区别整理（转）...
一.Debug和Realease区别产生的原因 Debug 通常称为调试版本,它包含调试信息,并且不作任何优化,便于程序员调试程序.Release 称为发布版本,它往往是进行了各种优化,使得程序在代码 ...
VS2015编译32位Opencv310（动态库+静态库，文末有下载链接）
VS2015编译32位Opencv310(动态库+静态库编译过得,可以直接用的: http://download.csdn.net/download/longzaihuaxia/9802510 之前 ...
NDK 编译和使用静态库、动态库
NDK 编译和使用静态库.动态库情况一:编译静态库情况二:编译动态库情况三:编译动态库+静态库情况四:已有第三方静态库(动态库),编译静态库(动态库) 默认所有代码和文件在$project/j ...
Linux基础——gcc编译、静态库与动态库（共享库）
Linux基础--gcc编译.静态库与动态库(共享库) https://blog.csdn.net/daidaihema/article/details/80902012 Linux基础--gcc编译 ...

编译过程、静态库和动态库