一、程序编译原理
- 一个文件从源代码到可执行程序会经历以下4个步骤：
- 预处理：在程序运行(main函数执行)之前，修改源码，主要处理代码中的#include头文件和#define宏定义代码（将程序运行时用到的#include头文件中的代码和#define宏定义的代码进行替换），最后生成一个.i文件（.i文件里面是替换代码之后的代码文件）
- 编译：此阶段会检查代码的规范性、是否有语法错误等。在检查无误后，把.i代码文件进行编译，然后生成一个汇编语言.s文件（.s文件里面都是汇编语言）。此处只进行编译生成汇编代码，而不真正的进行汇编
- 汇编：此阶段把.s文件翻译成二进制机器指令.o文件。生成的.o文件是二进制文件（直接用文本工具打开看到的将是乱码，我们需要反汇编工具如GDB的帮助才能读懂它），Windows下为.obj文件
- 链接：此阶段会链接所有的函数、全局变量，将所有的.o文件链接成一个可执行文件（例如hello.c文件调用了printf函数，printf函数存在一个名为printf.o的文件中，而我们必须把printf.o合并到hello.o中）。不过有时.o文件太多，链接会很不方便，所以我们会给.o文件进行打包生成静/动态库文件（Windows下为.lib和.dll文件，Linux下为.a和.so文件）
- 注意事项：
- 1.在编译时，编译器只检测程序语法，和函数、变量是否被声明。如果函数未被声明，编译器会给出一个警告，但仍可以生成Object File。但是链接时，链接器会在所有的Object File中找寻函数的实现，如果找不到，那到就会报链接错误码
- 2.一个.c文件只生成一个.i和.s和.o文件，链接时是将所有的.o文件一起链接
- 3.h文件不直接参与源码编译，.cpp/.c等参与源码编译
- 4.承上，因为.h文件不参与源码编译，所以在.h文件中不要写带内存的代码
- 各种后缀名文件的意义：
- .c：C语言源代码文件
- .h：程序所包含的头文件
- .i ：C语言源代码文件经过预处理生成的文件
- .s：.i文件经过编译生成的汇编文件（文件中都是汇编语言）
- .o：.s文件经过汇编生成的二进制机器执行文件
- .S：是经过预编译的汇编语言源代码文件
二、演示案例
第一步（预处理）：
#include <stdio.h>
#define NUM 10
int main()
{
printf("num is %d\n",NUM);
}
- 现在我们使用gcc的-E选项将一个.c源文件编译成一个.i文件
gcc -E -o hello.i hello.c
- 之后查看.i文件的内容，我们知道预处理会将源代码中用到的头文件代码和宏进行替换，此程序中使用到了stdio.h头文件和一个NUM宏，因此会将stdio.h头文件中的代码都包含进来了（可以看到代码变成了八百多行），并且将宏替换为实际的数字（下面也替换了）
第二步（编译）：
- 现在我们使用gcc的-S选项，将.i文件编译成一个.s文件
gcc -S -o hello.s hello.i
- 接着查看.s文件的内容：可以看到编译阶段会将.i文件中的源代码都替换为汇编代码（此处只进行编译生成汇编代码，而不真正的进行汇编）
第三步（汇编）：
gcc -c -o hello.o hello.s
- 之后查看.o文件的内容：.o文件时二进制文件，因此用普通文本软件打开查看都是乱码
第四步（链接）：
gcc -o hello hello.o
- 这个程序就是我们最终可以执行的程序，我们尝试运行这个程序，结果显示运行成功
