編譯載入和運行載入

A. 程序的編譯期，鏈接期， 運行期各執行哪些操作

參考一下:

源文件的編譯過程包含兩個主要階段，而它們之間的轉換是自動的。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。#include指令就是一個預處理指令，它把頭文件的內容添加到.cpp文件中還有其他許多預處理指令
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。
預處理器顯示為一個獨立的操作，但一般不能獨立於編譯器來執行這個操作。調用編譯器會自動執行預處理過程，之後才編譯代碼。
編譯器為給定源文件輸出的是機器碼，執行這個過程需要較長時間。在對象文件之間並沒有建立任何連接。對應於某個源文件的對象文件包含在其他源文件中定義的函數引用或其他指定項的引用，而這些函數或項仍沒有被解析。同樣，也沒有建立同庫函數的鏈接。實際上，這些函數的代碼並不是文件的一部分。這些工作是由鏈接程序(有時稱為鏈接編輯器)完成的
鏈接程序把所有對象文件中的機器碼組合在一起，並解析它們之間的交叉引用。它還集成了對象模塊所使用的庫函數的代碼。這是鏈接程序的一種簡化表示，因為這里假定在可執行模塊中，模塊之間的所有鏈接都是靜態建立的。實際上有些鏈接是動態的，即這些鏈接是在程序執行時建立的。

鏈接程序靜態地建立函數之間的鏈接，即在程序執行之前建立組成程序的源文件中所包含的函數鏈接。動態建立的函數之間的鏈接(在程序執行過程中建立的鏈接)將函數編譯並鏈接起來，創建另一種可執行模塊—— 動態鏈接庫或共享庫。動態鏈接庫中的函數鏈接是在程序調用函數時才建立的，在程序調用之前，該鏈接是不存在的。

動態鏈接庫有幾個重要的優點。一個主要的優點是動態鏈接庫中的函數可以在幾個並行執行的程序之間共享，這將節省相同函數佔用的內存空間。另一個優點是動態鏈接庫在調用其中的函數之前是不會載入到內存中的。也就是說，如果不使用給定動態鏈接庫中的函數，該動態鏈接庫就不會佔用內存空間

B. C語言文件的編譯與執行的四個階段並分別描述

開發C程序有四個步驟：編輯、編譯、連接和運行。

任何一個體系結構處理器上都可以使用C語言程序，只要該體系結構處理器有相應的C語言編譯器和庫，那麼C源代碼就可以編譯並連接到目標二進制文件上運行。

1、預處理：導入源程序並保存（C文件）。

2、編譯：將源程序轉換為目標文件（Obj文件）。

3、鏈接：將目標文件生成為可執行文件（EXE文件）。

4、運行：執行，獲取運行結果的EXE文件。

(2)編譯載入和運行載入擴展閱讀：

將C語言代碼分為程序的幾個階段：

1、首先，源代碼文件測試。以及相關的頭文件，比如stdio。H、由預處理器CPP預處理為．I文件。預編譯的。文件不包含任何宏定義，因為所有宏都已展開，並且包含的文件已插入。我歸檔。

2、編譯過程是對預處理文件進行詞法分析、語法分析、語義分析和優化，生成相應的匯編代碼文件。這個過程往往是整個程序的核心部分，也是最復雜的部分之一。

3、匯編程序不直接輸出可執行文件，而是輸出目標文件。匯編程序可以調用LD來生成可以運行的可執行程序。也就是說，您需要鏈接大量的文件才能獲得「a.out」，即最終的可執行文件。

4、在鏈接過程中，需要重新調整其他目標文件中定義的函數調用指令，而其他目標文件中定義的變數也存在同樣的問題。

C. jvm如何在運行時動態把java文本編譯成class,然後載入到jvm

為了在Java程序運行時動態編譯Java源代碼並生成Class文件，避免將編譯產物存到文件中，可以採用特殊的方法，例如自定義實現JavaFileManager和JavaFileObject。這類操作較為復雜，但提供了一種靈活的解決方案。

實現策略可以分為兩步：首先在運行時編譯Java源代碼，獲取編譯後的位元組碼；其次，使用自定義類載入器在運行時定義這些類。通過這種方式，無需文件操作，直接在內存中完成編譯與載入過程。

在使用編譯器API進行動態編譯時，可以遵循上述步驟。涉及的關鍵類JavaFileManager和JavaFileObject需要自定義實現，以滿足特定的文件管理需求。

然而，在嘗試使用Java11環境下運行上述代碼時，可能會遇到編譯失敗的問題，而Java8環境下則能正常運行。具體原因尚未查明，可能涉及Java版本的兼容性或API實現細節的變動。

D. Java中的類是什麼時候被載入到虛擬機

這個問題java的比較核心的一個難題，我就針對問題做簡要回答，不做深入討論了：
1、編譯和運行概念要搞清：編譯即javac的過程，負責將.java文件compile成.class文件，主要是類型、格式檢查與編譯成位元組碼文件，而載入是指java *的過程，將.class文件載入到內存中去解釋執行，即運行的時候才會有載入一說。

2、類的載入時機，肯定是在運行時，但並不是一次性全部載入，而是按需動態，依靠反射來實現動態載入，一般來說一個class只會被載入一次，之後就會從jvm的class實例的緩存中獲取，誰用誰取就可以了，不會再去文件系統中載入.class文件了。

明白1，2點就夠了，再深入要等一段才能明白了。

E. 簡述JAVA程序的編輯編譯和運行過程

第一步(編譯): 創建完源文件之後，程序會先被編譯為.class文件。Java編譯一個類時，如果這個類所依賴的類還沒有被編譯，編譯器就會先編譯這個被依賴的類，然後引用，否則直接引用，這個有點象make。

如果java編譯器在指定目錄下找不到該類所其依賴的類的.class文件或者.java源文件的話，編譯器話報「cant find symbol」的錯誤。

第二步（運行）：java類運行的過程大概可分為兩個過程：1、類的載入 2、類的執行。需要說明的是：JVM主要在程序第一次主動使用類的時候，才會去載入該類。也就是說，JVM並不是在一開始就把一個程序就所有的類都載入到內存中，而是到不得不用的時候才把它載入進來，而且只載入一次。

特別說明：java類中所有public和protected的實例方法都採用動態綁定機制，所有私有方法、靜態方法、構造器及初始化方法<clinit>都是採用靜態綁定機制。而使用動態綁定機制的時候會用到方法表，靜態綁定時並不會用到。

(5)編譯載入和運行載入擴展閱讀：

Java整個編譯以及運行的過程相當繁瑣，本文通過一個簡單的程序來簡單的說明整個流程。

Java代碼編譯:是由Java源碼編譯器來完成;

Java位元組碼的執行:是由JVM執行引擎來完成

Java程序從源文件創建到程序運行要經過兩大步驟：

1、源文件由編譯器編譯成位元組碼（ByteCode）

2、位元組碼由java虛擬機解釋運行。因為java程序既要編譯同時也要經過JVM的解釋運行，所以說Java被稱為半解釋語言（ "semi-interpreted" language）。