頭文件與預編譯系統關系
我們在用c做開發的時候,有時候項目很大,所寫的程序會很長。這樣我們如果還是寫在一個文件中,會出現管理上的問題和查看上的不方便,因此我們可以分多個文件寫我們的程序,這樣把一個功能的程序寫到一個文件里,便於查看也便於管理。但是把他們合起來的時候。頭文件會多次包含預編譯,預編譯的處理就可以用來防止頭文件的重復包含和編譯。
第二,使用宏定義可以提高程序的通用性和易讀性,減少不一致性,減少輸入錯誤便於修改。展開宏也是預編譯處理中的一項功能。
還有條件編譯處理也是預處理中的一項功能。
⑵ 關於頭文件編譯
頭文件不能編譯,只能編譯源文件。
源文件預編譯的時候,如果碰到#include <xxx.h>,就把xxx.h中的文本內容全部復制到相應的位置
比如在
cpp中寫
int a[] = {
#include "a.h"
};
在"a.h"中寫
1, 2, 3, 4, 5
是合法的。
預編譯後就是
int a[] = {
1, 2, 3, 4, 5
};
你還可以試驗其他更古怪的#include方法。再結合#define去理解預編譯的意義。
⑶ C/C++ 的預編譯原理是什麼為什麼要用預編譯
為了防止程序在實際應用當中出現錯誤
⑷ c++程序編譯後自動生成的文件有什麼用,分別解釋下
1, PCH文件
預編譯頭文件(一般擴展名為.PCH),是把一個工程中較穩定的代碼預先編譯好放在一個文件(.PCH)里.這些預先編譯好的代碼可以是任何的C/C++代碼--甚至可以是inline函數,只它們在整個工程中是較為穩定的,即在工程開發過程中不會經常被修改的代碼.
為什麼需要預編譯頭文件?一言以蔽之:提高編譯速度.一般地,編譯器以文件為單位編譯,如果修改了一工程中的一個文件則所有文件都要重新編譯,包括頭文件里的所有東西(eg.Macro宏,Preprocessor預處理),而VC程序中,這些頭文件中所包括的東西往往是非常大的,編譯之將占很長的時間.但它們又不常被修改,是較穩定的,為單獨的一個小文件而重新編譯整個工程的所有文件導致編譯效率下降,因此引入了.PCH文件.
如何使用預編譯頭文件以提高編譯速度?要使用預編譯頭文件,必須指定一個頭文件(.H),它包含我們不會經常修改的代碼和其他的頭文件,然後用這個頭文件(.H)來生成一個預編譯頭文件(.PCH)VC默認的頭文件就是StdAfx.h,因為頭文件是不能編譯的,所以我們還需要一個.CPP文件來作橋梁,VC默認的文件為StdAfx.cpp,這個文件里只有一句代碼就是:#include "StdAfx.h".接下來要用它生成.PCH文件,涉及到幾個重要的預編譯指令:/Yu,/Yc,/Yx,/Fp.簡單地說,/Yc是用來生成.PCH文件的編譯開關.在Project->setting->C/C++的Category里的Precompiled Header,然後在左邊的樹形視圖中選擇用來編譯生成.PCH文件的.CPP文件(默認即StdAfx.cpp)你就可以看到/Yc這個開關,它表示這個文件編譯了以後是否生成.PCH文件(可能/Yc的c表示create)./Fp指令指定生成的.PCH文件的名字及路徑(可能/Fp的p代表path)./Yu的u即use使用,工程中只要包括了.H文件的文件都會有這個/Yu指令.如果選擇自動Automatic...的話則原來為/Yc的地方就換成了/Yx指令.如果選擇自動,則每次編譯時編譯器會看以前有沒有生成過.PCH文件,有則不現生成否則就再次編譯產生.PCH文件.
注意:
A,實際上,由Appzard項目向導生成的默認的頭文件及CPP文件StdAfx.h和StdAfx.cpp可以是任何名字的.原因很簡單.但如果你要這樣做就要記得修改相應的Project->setting...下的幾個預編譯指令(/Yc,/Yu,/Yx,/Fp)的參數.
B.在任何一個包括了將要預編譯的頭文件而使用了.PCH文件的工程文件的開頭,一定必須要是在最開頭,你要包含那個指定生成.PCH文件的.H文件(通過.CPP文件包括,默認為StdAfx.cpp),如果沒包括將產生我最開頭產生的錯誤.如果不是在最開頭包括將產生讓你意想不到的莫名其妙錯誤,如若不信,盍為試之?
C.預編譯文件.PCH生成之很耗時間,而且生成之後它也很占磁碟空間,常在5-6M,注意項目完成之後及時清理無用的.PCH文件以節約磁碟空間.
D.如果丟了或刪了.PCH文件而以後要再修改工程文件時,可將指定的/Yc的.CPP文件(默認為StdAfx.cpp)重新編譯一次即可再次生成.PCH文件,不用傻傻的按F7或Rebuild All
2, NCB文件
.ncb 無編譯瀏覽文件(no compile browser)。當自動完成功能出問題時可以刪除此文件。build後會自動生成
3, OBJ文件
目標文件,一般是程序編譯後的二進制文件,再通過鏈接器和資源文件鏈接就成exe文件了。
OBJ只給出了程序的相對地址,而EXE是絕對地址。
4, PDB文件
程序資料庫 (PDB) 文件保存著調試和項目狀態信息,使用這些信息可以對程序的調試配置進行增量鏈接。當以 /ZI 或 /Zi(用於 C/C++)生成時,將創建一個 PDB 文件。
在 Visual C++ 中,/Fd 選項用於命名由編譯器創建的PDB 文件。當使用向導在Visual Studio 中創建項目時,/Fd 選項被設置為創建一個名為 project.PDB 的 PDB。
如果使用生成文件創建 C/C++ 應用程序,並指定 /ZI 或 /Zi 而不指定 /Fd 時,則最終將生成兩個 PDB 文件:
*VC80.PDB (更籠統地說就是 VCx0.PDB,其中 x 表示 Visual C++ 的版本。)該文件存儲各個 OBJ 文件的所有調試信息並與項目生成文件駐留在同一個目錄中。
*project.PDB 該文件存儲 .exe 文件的所有調試信息。對於C/C++,它駐留在 \debug 子目錄中。
每當創建 OBJ 文件時,C/C++ 編譯器都將調試信息合並到 VCx0.PDB 中。插入的信息包括類型信息,但不包括函數定義等符號信息。因此,即使每個源文件都包含公共頭文件(如 <windows.h>),這些頭文件中的 typedef 也只存儲一次,而不是在每個 OBJ 文件中都存在。
鏈接器將創建 project.PDB,它包含項目的 EXE 文件的調試信息。project.PDB文件包含完整的調試信息(包括函數原型),而不僅僅是在 VCx0.PDB 中找到的類型信息。這兩個 PDB 文件都允許增量更新。鏈接器還在其創建的 .exe 或 .dll 文件中嵌入 .pdb 文件的路徑。
Visual Studio 調試器使用 EXE 或 DLL 文件中的PDB 路徑查找 project.PDB 文件。如果調試器在該位置無法找到 PDB 文件或者如果路徑無效(例如,如果項目被移動到了另一台計算機上),調試器將搜索包含 EXE 的路徑,即在「選項」對話框(「調試」文件夾,「符號」節點)中指定的符號路徑。調試器不會載入與所調試的二進制不匹配的 PDB。
5, ILK文件
在增量鏈接時,LINK 更新在第一次增量鏈接期間創建的 .ilk 狀態文件。該文件和 .exe文件或 .dll 文件具有相同的基名稱,並具有擴展名 .ilk。在後面的增量鏈接期間,LINK 更新 .ilk 文件。如果缺少 .ilk 文件,則 LINK 執行完全鏈接並創建新的 .ilk 文件。如果 .ilk 文件無法使用,則 LINK 執行非增量鏈接。有關增量鏈接的詳細信息,請參見漸進式鏈接(/INCREMENTAL) 選項。
6, MAP文件
Windows和linux系統下都有map文件,map文件一般是用來保存符號的地址信息。這里的符號一般是指函數名及變數(局部、全局)。根據這個地址信息,便可以把地址翻譯成相應的符號,很多系統工具、debug方法都要用到這種信息。
(一)一個程序編譯完以後內容會分成兩大類保存,一類是code,一類是data:
(1)code指程序代碼,常存在.text section
(2)data指存程序中聲明的變數,常存在.data section,未初始化的變數會被存在.bss section。
(二)Windows
(1)單個模塊的map文件
在Windows下每一個模塊(dll/exe)對應一個map文件,只需編譯時打開相應的選項即可。
visual studio中方法:右擊工程,選擇Properties,然後選擇 Configuration Properties -Linker - Debugging,將Generate Map File項改成Yes。
編譯後在debug/release目錄里便可以找到與應用程序同名的map文件。
如下為map文件內容:
Timestamp is4b9603e2 (Tue Mar 09 16:16:34 2010) //這個是時間戳,每次編譯都不同,後面符號對應的地址一般也不同。
Preferred loadaddress is 00010000 //這是編譯時的預裝載地址,實際上模塊被載入的地址可能跟這個不同,所以來確定某個地址對應哪個符號信息的時候,還需要知道該模塊載入在內存的真正起始地址,然後根據偏移量來確定。
Start Length Name Class
0001:00000000 001c3950H .text CODE ==》存放程序代碼
0003:000008b8000af67cH .data DATA ==》初始化的變數
0003:000aff40003930b1H .bss DATA ==》未初始化的變數
(2)操作系統總的map文件:不知道有沒有。
(3)mpbin
mpbin是一個反匯編工具,可以輸出exe/dll文件的許多信息。
mpbin /allyourmolename > a.txt 可以把所有的信息保存在一個a.txt中,裡面可以找到時間戳、原debug路徑信息及函數列表等。
如下:
FILE HEADERVALUES
1C2 machine (Thumb)
6 number of sections
49EC0BAE time date stamp Mon Apr 2013:44:14 2009 //時間戳
0 file pointer to symbol table
0 number of symbols
E0 size of optional header
2102 characteristics
Executable
32 bit word machine
DLL
OPTIONAL HEADERVALUES
10B magic # (PE32)
9.00 linker version
53E00 size of code
76A00size of initialized data
0 size of uninitialized data
502ACentry point (100502AC)
1000 base of code
55000 base of data
10000000 image base (10000000 to100CDFFF)
1000 section alignment
200 file alignment
5.01 operating system version
0.00 image version
5.01 subsystem version
0 Win32 version
CE000 size of image
400 size of headers
其中 10000000 image base (10000000 to 100CDFFF)是重要的信息,與map file中的 Preferred load address is10000000 意義相同。
DebugDirectories
Time Type Size RVA Pointer
-------- ------ -------- -------- --------
49EC0BAE cv 81 000020FC CFC Format: RSDS, {A5C699F0-C26D-427E-BC54-3504731BA9B8}, 1,d:\Projects\Final\MyUsbToPc_CPL\MyUsbToPc\Windows Mobile 6 Professional SDK(ARMV4I)\Debug\MyUsbToPc.pdb //原編譯路徑
Begin End Prolog Excpt 32bit Fixup 【Function Name】
0000000010001000 10001040 10001010 N Y Y DllMain
0000000810001040 10001064 10001050 N Y Y ?InitApplet@@YAHPAUHWND__@@@Z (int __cdecl InitApplet(struct HWND__*))
0000001010001064 10001068 10001064 N Y Y ?TermApplet@@YAXXZ (void __cdecl TermApplet(void))
0000001810001068 100013DC 10001078 N Y Y CPlApplet
00000020 1000141C 100014B4 10001420 N Y Y _DllMainCRTStartup
00000028100014B4 100014BC 100014B4 N Y Y GetCurrentProcess
00000030100014BC 100014F0 100014C0 N Y Y
00000038 100014F0 1000155C 100014F4 N Y Y _cinit
00000040 1000155C 10001660 10001560 N Y Y
0000004810001660 10001678 10001664 N Y Y exit
0000005010001678 10001690 1000167C N Y Y _exit
0000005810001690 100016AC10001694 N Y Y _cexit
00000060 100016AC 100016F8 100016B0 N Y Y _c_exit
begin欄對應的地址與map里的地址是一致的,非常類似於map文件。
【注意:很多exe或dll在編譯時時將此信息隱藏的,Function Name會變成空的】
(三)Linux
(1)單個模塊的map文件
暫還不清楚,大家知道的請告知。
(2)操作系統總的map文件
linux系統編譯Image後會生成一個system.map,裡面存了被編譯進內核的符號信息,不同次的編譯生成的system.map會有差異。
因為是操作系統的符號信息,裝載的地址都是固定的,所以不像windows單個模塊那樣靠偏移量定位,直接通過地址就可以直接找到對應的符號。
其內容的重要的幾個符號如下:
_stext//代碼段開始
_etext//代碼段結束
__data_start//初始化的數據開始
_edata//初始化的數據結束
__bss_start//未初始化數據開始
_end//全部結束
Linux相對windows有個很重要的不同是,linux啟動後在proc\kallsyms里也有一份類似Map文件的信息,cat命令可看到其內容,有了這個就可以得到任何一個內核的符號(變數及函數名)的地址信息,而不需要在編譯完內核後特意保存map文件,這真是一個巨大的寶藏。
而且,proc\kallsym的信息比system.map多,在最後會有mole部分的符號信息,這些信息會隨著系統的變化而變化。
(3)nm命令
nm命令用來顯示某個可執行文件的符號信息。符號信息中會包含全局變數(比如下面的xyz)和函數名(比如下面的main),還有一些編譯器插入的符號(比如下面的__data_start,__bss_start)
第二列表示符號的屬性,其中大寫代表global,小寫代表local
Usage: nm[option(s)] [file(s)]
List symbols in[file(s)] (a.out by default).
示例:
nm helo
08049f20 d_DYNAMIC
08049ff4 d_GLOBAL_OFFSET_TABLE_
080484ec R_IO_stdin_used
w _Jv_RegisterClasses
08049f10 d__CTOR_END__
08049f0c d__CTOR_LIST__
08049f18 D__DTOR_END__
08049f14 d__DTOR_LIST__
08048500 r__FRAME_END__
08049f1c d__JCR_END__
08049f1c d__JCR_LIST__
0804a020 A__bss_start
0804a00c D__data_start
080484a0 t __do_global_ctors_aux
08048340 t__do_global_dtors_aux
0804a010 D__dso_handle
w __gmon_start__
0804849a T __i686.get_pc_thunk.bx
08049f0c d__init_array_end
08049f0c d__init_array_start
08048430 T__libc_csu_fini
08048440 T__libc_csu_init
U __libc_start_main@@GLIBC_2.0
0804a020 A _edata
0804a028 A _end
080484cc T _fini
080484e8 R_fp_hw
08048298 T _init
08048310 T_start
0804a020 bcompleted.6635
0804a00c Wdata_start
0804a024 bdtor_idx.6637
080483a0 t frame_mmy
080483c4 T main
U printf@@GLIBC_2.0
0804a014 D x
0804a018 D y
0804a01c D z
helo.c如下:
#include<stdio.h>
int x = 10;
int y = 20;
int z = 30;
extern int__data_start;//這里引用了編譯器插入的符號
int main(void)
{
int *ds = &__data_start;
printf("%p\n", ds);
printf("now x = %d\n", x);
ds+=3;
*ds = 100;
printf("now x = %d\n", x);
}
7, IDB文件
The compiler savesstate information from the first compile in the project』s .IDB file (the default name is project.IDB or VC60.IDBfor files compiled without a project).
The compiler usesthis state information to speed subsequent compiles.
8, SLN文件
Visual Studio.Solution 通過為環境提供對項目、項目項和解決方案項在磁碟上位置的引用,可將它們組織到解決方案中。
⑸ C語言編譯原理
編譯共分為四個階段:預處理階段、編譯階段、匯編階段、鏈接階段。
1、預處理階段:
主要工作是將頭文件插入到所寫的代碼中,生成擴展名為「.i」的文件替換原來的擴展名為「.c」的文件,但是原來的文件仍然保留,只是執行過程中的實際文件發生了改變。(這里所說的替換並不是指原來的文件被刪除)
2、匯編階段:
插入匯編語言程序,將代碼翻譯成匯編語言。編譯器首先要檢查代碼的規范性、是否有語法錯誤等,以確定代碼的實際要做的工作,在檢查無誤後,編譯器把代碼翻譯成匯編語言,同時將擴展名為「.i」的文件翻譯成擴展名為「.s」的文件。
3、編譯階段:
將匯編語言翻譯成機器語言指令,並將指令打包封存成可重定位目標程序的格式,將擴展名為「.s」的文件翻譯成擴展名為「.o」的二進制文件。
4、鏈接階段:
在示例代碼中,改代碼文件調用了標准庫中printf函數。而printf函數的實際存儲位置是一個單獨編譯的目標文件(編譯的結果也是擴展名為「.o」的文件),所以此時主函數調用的時候,需要將該文件(即printf函數所在的編譯文件)與hello world文件整合到一起,此時鏈接器就可以大顯神通了,將兩個文件合並後生成一個可執行目標文件。
⑹ VS中C++程序系統都要加個"stdafx"頭文件,這個干什麼用的
stdafx.h : 標准系統包含文件的包含文件
VC創建項目時自動創建的預編譯頭文件,在編譯其他文件之前,VC先預編譯此文件。頭文件stdafx.h引入了項目中需要的一些通用的頭文件,比如window.h等,在自己的頭文件中包括stdafx.h就包含了那些通用的頭文件。
所謂頭文件預編譯,就是把一個工程(Project)中使用的一些MFC標准頭文件(如Windows.H、Afxwin.H)預先編譯,以後該工程編譯時,不再編譯這部分頭文件,僅僅使用預編譯的結果。這樣可以加快編譯速度,節省時間。
預編譯頭文件通過編譯stdafx.cpp生成,以工程名命名,由於預編譯的頭文件的後綴是「pch」,所以編譯結果文件是projectname.pch。
編譯器通過一個頭文件stdafx.h來使用預編譯頭文件。stdafx.h這個頭文件名是可以在project的編譯設置里指定的。編譯器認為,所有在指令#include "stdafx.h"前的代碼都是預編譯的,它跳過#include "stdafx. h"指令,使用projectname.pch編譯這條指令之後的所有代碼。
因此,所有的CPP實現文件第一條語句都是:#include "stdafx.h"。
⑺ C語言源程序文件的後綴是什麼,經過編譯後生成文件的後綴是什麼經過連接後生成文件的後綴是什麼
程序文件名的後綴是.c,經過編譯後是.obj,經過連接後是.exe。
xx.h文件.h中一般放的是同名.c文件中定義的變數、數組、函數的聲明,需要讓.c外部使用的聲明。
xx.c文件.c文件一般放的是變數、數組、函數的具體定義。
1、頭文件的預編譯,預處理。
編譯器在編譯源代碼時,會先編譯頭文件,保證每個頭文件只被編譯一次。
在預處理階段,編譯器將c文件中引用的頭文件中的內容全部寫到c文件中。
2、詞法和語法分析(查錯)。
3、編譯(匯編代碼,.obj文件)。
轉化為匯編碼,這種文件稱為目標文件。後綴為.obj。
4、鏈接(二進制機器碼,.exe文件)。
將匯編代碼轉換為機器碼,生成可執行文件。
(7)頭文件與預編譯系統關系擴展閱讀
注意事項
在編譯過程中.h文件中的所有內容會被寫到包含它的.c文件中,而所有的.c文件以一個共同的main函數作為可執行程序的入口。
在.h文件中編寫函數實現依然可以正常編譯執行,相當於所有.h的內容最後都被寫到了main.c文件中。
但是為了邏輯性、易於維護性以及一些其他目的,一般在.h文件中寫函數的聲明,在.c文件中編寫函數的實現。