預處理編譯匯編鏈接
『壹』 簡述將源程序編譯成可執行程序的過程
一個源程序到一個可執行程序的過程：預編譯、編譯、匯編、鏈接。其中，編譯是主要部分，其中又分為六個部分：詞法分析、語法分析、語義分析、中間代碼生成、目標代碼生成和優化。
預編譯：主要處理源代碼文件中的以「#」開頭的預編譯指令。處理規則如下：
1、刪除所有的#define，展開所有的宏定義。
2、處理所有的條件預編譯指令，如「#if」、「#endif」、「#ifdef」、「#elif」和「#else」。
3、處理「#include」預編譯指令，將文件內容替換到它的位置，這個過程是遞歸進行的，文件中包含其他文件。
4、刪除所有的注釋，「//」和「/**/」。
5、保留所有的#pragma 編譯器指令，編譯器需要用到他們，如：#pragma once 是為了防止有文件被重復引用。
6、添加行號和文件標識，便於編譯時編譯器產生調試用的行號信息，和編譯時產生編譯錯誤或警告是能夠顯示行號。
(1)預處理編譯匯編鏈接擴展閱讀：
編譯過程中語法分析器只是完成了對表達式語法層面的分析，語義分析器則對表達式是否有意義進行判斷，其分析的語義是靜態語義——在編譯期能分期的語義，相對應的動態語義是在運行期才能確定的語義。
其中，靜態語義通常包括：聲明和類型的匹配，類型的轉換，那麼語義分析就會對這些方面進行檢查，例如將一個int型賦值給int*型時，語義分析程序會發現這個類型不匹配，編譯器就會報錯。
主要使用gcc命令以及以下幾個參數：
-E Preprocess only; do not compile, assemble or link
-S Compile only; do not assemble or link
-c Compile and assemble, but do not link
-o <file> Place the output into <file>
環境配置好以後，讓我們開始c語言的編譯之旅吧～
編寫c語言源代碼
很多linux命令都可以新建一個文件,比如
$ touch test.c
建立一個空白的文件
$ vim test.c
使用vim(文本編輯器)編輯test.c，如果test.c不存在，則創建
$ echo "123" > test.c
通過輸出重定向新建一個文件
創建完test.c後，將下面這段Hello World代碼寫到test.c中(很多方法)
#include <stdio.h>
int main(){
printf("Hello world\n");
return 0;
}
寫完之後可以使用ls命令來查看當前目錄下的文件，檢查test.c是否存在
$ ls
使用cat命令查看test.c中的內容,檢查是否寫入成功
$ cat test.c
ls-cat
展開頭文件（預處理）
$ gcc -E test.c -o test_pre.c
這個命令把源代碼test.c中的頭文件展開，並把結果輸出到test_pre.c
（可以使用cat或者vim命令查看test_pre.c文件中的內容）
per
test_pre.c中的內容是這樣的,可以發現原本幾行的代碼變成了幾百行，而且已經見不到include關鍵字了，取而代之的是一些變數定義的代碼，這些代碼就是stdio.h中的內容，和stdio.h中頭文件展開後的內容。
編譯
$ gcc -S test_pre.c -o test_asm.s
這一條命令將上一步預處理過後的源代碼編譯成為匯編代碼
asm
現在看到的是test_asm.s裡面的匯編代碼。
什麼是匯編？
匯編語言是匯編指令集、偽指令集和使用它們規則的統稱，使用具有一定含義的符號為助憶符，用指令助憶符、符號地址等組成的符號指令稱為匯編格式指令。
簡單的可以理解為匯編語言是一本詞典，01100101011010這樣的二進制字元串是單詞，匯編指令是單詞的含義。計算機能讀懂二進制字元串，而人能讀懂的是翻譯過來的匯編指令。
匯編
$ gcc -c test_asm.s -o test_obj.o
這一步將test_asm.s匯編成為目標文件，目標文件中存儲的就是010101010這樣的字元串了，可以用cat命令試試去讀取test_obj.o
obj
可以發現列印出來許多不可見的字元，原因是目標文件已經是二進制格式的了，不同於源代碼（文本格式）
有關文件的格式可以看下這里的介紹：
http://www.cnblogs.com/zhangjiankun/archive/2011/11/27/2265184.html
鏈接
鏈接器負責將程序的目標文件與所需的所有附加的目標文件連接起來，最終生成可執行文件。附加的目標文件包括靜態連接庫和動態連接庫。
這個例子中沒有附加的目標文件，所以只需要目標文件做被鏈接的對象。
有關鏈接器的詳細講解大家可以看下這里：
https://www.hu.com/question/27386057
$ gcc test_obj.o -o hello
gcc本身可以充當鏈接器，這里使用gcc命令將目標文件test_obj.o鏈接成了可執行文件hello
ld
運行程序！
至此，源代碼已經經歷了預處理、編譯、匯編、鏈接四步成為了可執行文件，現在試著運行一下這個程序吧
$ ./hello
hello
小結
首先我們創建了源文件test.c，然後用gcc -E將源文件中的頭文件展開，這一步叫做預處理;
之後通過gcc -S將預處理後的源文件編譯了匯編代碼,這一步叫做編譯;
接著使用gcc -c命令將匯編代碼轉換成了二進制的目標文件，這一步操作叫做匯編;
目標文件不同於源代碼，是二進制格式，是源文件編譯過程中產生的中間文件，通過鏈接器可以將多個目標文件鏈接成為可執行文件，這一步叫做鏈接。
源文件->(預處理->編譯->匯編->鏈接)->可執行文件
一般大家所說的c語言編譯，其實是上述這四步的簡稱。
『叄』 C語言編譯原理是什麼
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。
『肆』 從預處理、編譯、匯編到鏈接,編譯系統都作了哪些工作使用哪些工具生成了哪些文件
這個問題可煩可簡，可深可淺。
對於編譯執行語言而言：
我所知的籠統過程有
（1）源代碼==》目標代碼==》可執行程序
（資源==》目標代碼）
（2）源代碼==》中間代碼==》目標代碼==》可執行程序
第（1）種一般的為低級匯編採用的模式，第一個主要步驟統稱為Assembly（匯編），由「匯編程序」（或稱匯編編譯器）完成，其包含預處理操作，生成的主要文件是目標文件，當然在生成目的文件前還有許多輔助文件，一般會被「匯編程序」臨時生成，用完即刪除，不指定控制選項的話最終用戶是看不到這些文件的，有哪些中間臨時文件，用處是什麼可以查看「匯編編譯器」的幫助選項得到。第二個主要步驟就是link（鏈接），其將目標代碼文件，鏈接庫里的目標代碼塊整合為可執行代碼，中間也臨時生成一些中間文件，如映射文件等，同樣可通過鏈接器的選項查看。
當然，在一些高級匯編里還會有資源編譯器，其將各種資源轉為（編譯為）目標文件（作為鏈接器的輸入）
第（2）種一般是高級語言採用的模式，但有些比較高級的直接跳過中間代碼由源代碼生成目標代碼，其就跟（1）類似，只是此時第一個主要步驟不叫「匯編」而稱compile（編譯），低級匯編的步驟一「匯編」也可稱」編譯「。如果有中間代碼生成，這中間代碼就是匯編代碼，此後續處理就同（1）了，此時的中間代碼其實也就是臨時文件中的一種。
概述：源代碼到目標代碼的過程通常稱為編譯，而目標代碼到可執行程序的過程稱問鏈接。
或將兩個過程統稱為代碼的編譯（全稱應為編譯連接），這涉及具體的語境，事實上編譯器如VC的cl.exe若沒有指定/c(只生產目標代碼選項），其就是編譯連接的統一過程（cl會調用相應的鏈接器），若指定，則只有編譯過程（只生成目標代碼而不鏈接稱可執行程序）
上述編譯執行類語言開發平台所開發生成的程序一般稱為」非託管類程序「
而對於託管類程序（如.NET平台語言C#，VB.NET,JVM平台的java等）
其雖然也有編譯過程，但其直接將源代碼轉為中間代碼而不是目標代碼（此時不是匯編代碼更不是機器碼，而是可被.NET或JVM引擎解釋執行的代碼）
可參看編譯原理等相關教材，阿門。。。
『伍』 c語言可執行程序文件是通過()和()生成的
源程序文件不是可執行文件。 C源程序文件是一種文本文件，它首先需要編譯器去編譯成目標文件，在通過鏈接器鏈接庫代碼才能形成可執行的二進制exe文件。每一個C語言程序必須要經過編譯和鏈接才能被計算機執行，編譯是將C源碼翻譯成機器碼，鏈接是將將二進制目標文件裝配成一個具有特定格式的二進制可執行文件，比如Windows平台上是PE格式，一般以.exe為擴展名。 一個C語言程序從源碼到計算機系統可以執行，更細致的劃分為：預處理——編譯——匯編——鏈接。預處理是對C語言源碼進行文本處理，編譯階斷是將C源碼經C編譯器生成匯編代碼，匯編階斷是將匯編代碼經匯編器生成二進制機器碼文件。這兩個合攏起來，籠統的可以叫做編譯階斷。語言是一門計算機語言，有自己一定的語法。但是，C語言並不能直接被對象所理解，需要將C語言轉變成可執行代碼，即二進制代碼。在C語言轉變成二進制可執行代碼時，是以工程為單位的。而一個工程中往往會包含多個C文件。因此，需要將每個C文件都編譯成二進制代碼。此時，每個C文件所對應的二進制代碼是獨立的。由於工程是一個系統，所以需要將所有的C文件二進制代碼鏈接到一起，形成一個工程的可執行文件。 綜上，編譯和鏈接就是指的將C文件轉變成二進制代碼，並將各個獨立的C文件二進制代碼鏈接到一起，形成一個可執行文件的過程。
『陸』 c語言編譯器如何運行
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。
『柒』 gcc編譯流程
gcc編譯分為四部；
第一步，預編譯，將程序中的宏定義等預編譯；
第二步，編譯，將*.h,*.c等文件編譯成為*.o文件；
第三步，匯編；
第四步，連接，將*.o文件連接庫，生成可執行文件！
『捌』 C文件如何成為可執行文件（編譯、鏈接、執行）——摘自《程序員的自我修養》
本文算是我閱讀《程序員的自我修養》（俞甲子等著）相關章節的筆記，文中直接引用了原書中的敘述，強烈建議大家去看原書，本文只做概要介紹而用。——註：文中有很多引用圖的地方，請大家自己去找原書看，支持正版！我遇到一個問題，Linux C編程中的問題：.. char *p; unsigned int i = 0xcccccccc; unsigned int j; p = (char *) &i; printf("%.2x %.2x %.2x %.2x\n", *p, p[1], p[2], p[3]); memcpy(&j, p, sizeof(unsigned int)); printf("%x\n", j); ... Output: ffffffcc ffffffcc ffffffcc ffffffcc 0xcccccccc My questions are: 1. Why it prints "ffffffcc ffffffcc ffffffcc ffffffcc"? (if p is unsigned char* then it will print correctly "cc cc cc cc") 2. Why pointer to char p copied to j correctly, why not every member in p overflow? since it is a signed char. 這是別人在郵件列表中提出的問題，在試圖回答這個問題的過程中，突然發現，自己對連接器的工作並不熟悉，因此拿來好書《程序員的自我修養》來看，並做如下匯報，強烈推薦《程序員的自我修養》！！！寫好的C語言文件，最終能夠執行，大致要經過預處理、編譯、匯編、鏈接、裝載五個過程。預編譯完成的工作： （1）將所有的"#define"刪除，並展開所有的宏定義 （2）處理所有條件預編譯指令 （3）處理#include預編譯指令，將被包含的文件插入到預編譯指令的位置，這個過程是遞歸進行的。 （4）刪除所有的注釋 （5）添加行號和文件名標識，以便調試 （6）保留所有的#pragma編譯器命令，因為編譯器需要使用它們。編譯完成的工作： （1）詞法分析 掃描源代碼序列，並將其分割為一系列的記號（Token）。 （2）語法分析 用語法分析器生成語法樹，確定運算符號的優先順序和含義、報告語法錯誤。 （3）語義分析 靜態語義分析包括生命和類型的匹配，類型的轉換；動態語義分析一般是在運行期出現的與語義相關性的問題，如除0錯。 （4）源代碼生成 源代碼級優化器在源代碼級別進行優化：如將如（6+2）之類的表達式，直接優化為（8）等等。將語法書轉換為中間代碼，如三地址碼、P-代碼等。 （5）代碼生成 將源代碼轉換為目標代碼，依賴於目標機器。 （6）目標代碼優化匯編完成的工作： 將匯編代碼變成機器可以執行的指令鏈接完成的工作： 鏈接完成的工作主要是將各個模塊之間相互引用的部分處理好，使得各個模塊之間正確銜接。鏈接過程包括：地址和空間分配、符號決議和重定位。 首先講靜態鏈接，基本的靜態鏈接如下： 我們可能在main函數中調用到定義在另一個文件中的函數foo()，但是由於每個模塊式單獨編譯的，因此main並不知道foo的地址，所以它暫時把這些調用foo的指令的目標地址擱置，等到最後鏈接的時候讓連接器去修正這些地址（重定位），這就是靜態鏈接最基本的過程和作用；對於定義在其他文件中的變數，也存在相同的問題。具體過程如下： （1）空間和地址分配 1）空間與地址分配：掃描所有輸入目標文件，獲得各個段的屬性、長度和位置，並且將目標文件中的符號表中所有的符號定義和符號引用收集起來，放到一個全局符號表中。 2）符號解析和重定位：使用第一步收集到的信息，讀取輸入文件中段的數據、重定位信息，並進行符號解析與重定位、調整代碼中的地址等。 動態鏈接的過程更為復雜，但是完成的工作類似。 動態鏈接的初衷是為了解決空間浪費和更新困難的問題，把鏈接過程推遲到運行時進行 首先介紹一個重要的概念——地址無關代碼。為了解決固定裝載地址沖突的問題，我們希望對所有絕對地址的引用不作重定位，而把這一步推遲到裝載的時候再完成，一旦模塊裝載地址確定，即目標地址確定，那麼系統對程序中所有的絕對地址引用進行重定位。同時我們希望，模塊中共享的指令部分在裝載時不需要因為裝載地址的改變而改變，所以把指令中那些需要被修改的部分分離出來，跟數據放在一起，這樣指令部分就可以保持不變，而數據部分可以在每個進程中擁有一個副本，這種方案目前被稱為地址無關代碼（PIC，Position-independent Code）。 我們需要解決如下四種引用中的重定位問題： 1）模塊內部調用或者跳轉：這個可以用相對地址調用或者基於寄存器的相對調用，所以不需要重定位2）模塊內部數據的訪問：用相對定址的方法，不過鏈接器實現得十分巧妙： call494 add$0x188c, %ecx mov$0x1, 0x28(%ecx) //a=1 調用一個叫做__i686.get_pc_thunk.cx的函數，把call的下一條指令的地址放到ecx寄存器中，接著執行一條mov指令和一個add指令3）模塊間數據的訪問：在數據段里建立一個指向全局變數的指針數組，也成全局便宜表（GOT），當要引用全局變數時，可以通過GOT相對應的項間接引用： GOT是做到指令無關的重要的一環：在編譯時可以確定GOT相對於當前指令的偏移，根據變數地址在GOT中的偏移就可以得到變數的地址，當然GOT中哪個每個地址對應於哪個變數是由編譯器決定的。4）模塊間的調用、跳轉：採用上面類似的方法，不同的是GOT中相應的項存儲的是目標函數的地址，當模塊需要調用目標函數時，可以通過GOT中的項進行間接跳轉。 地址無關代碼小結： 現在，來看動態鏈接中的另一個重要問題——延遲綁定（PLT）。當函數第一次被用到時才進行綁定，否則不綁定。PLT為了實現延遲綁定，增加了一層間接跳轉。調用函數並不是通過GOT跳轉的，而是通過一個叫PLT項的結構進行跳轉的，每個外部函數在PLT中都有對應的項，如函數bar，其在PLT對應的項的地址記為bar@plt，實現方式如下： bar@plt: jmp* (bar@GOT) pushn pushmoleID jump_dl_runtime_resolve 鏈接器的這個實現至為巧妙： 如果在連接器初始化階段，已經正確的初始化了bar@GOT，那麼這個跳轉指令的結果正是我們所期望的，但是，為了實現PLT，一般在連接器初始化時，將"pushn"的地址放入到bar@GOT中，這樣就直接跳轉到第二條指令，相當於沒有進行任何操作。第二條指令「pushn」，n是bar這個符號引用在重定位表「.rel.plt」中的下標。接著將模塊的ID壓棧，跳轉到_dl_runtime_resolve完成符號解析和重定位工作，然後將bar的地址填入到bar@GOT中。下次再調用到bar時，則bar@GOT中存儲的是一個正確的地址，這樣就完成了整個過程。 在鏈接完成之後，就生成了你要的可執行文件了，如ELF文件，至於這個文件的詳細的信息，可以參考相關的文檔。 現在，你要運行你的可執行文件，這是如何做到的呢？ 我們從操作系統的角度來看可執行文件的裝載過程。操作系統主要做如下三件事情：（1）創建一個獨立的虛擬地址空間，但由於採用了COW機制，這里只是復制了父進程的頁目錄和頁表，甚至不設置映射關系（參考操作系統相關書籍）。（2）讀取可執行文件頭，並且建立虛擬空間與可執行文件的映射關系。（3）將CPU的指令寄存器設置成可執行文件的入口地址，啟動運行。我們來看一下執行過程中，進程虛擬空間的分布。 首先我們來區分Section和Segment，都可以翻譯為「段」，那麼有什麼不同呢？從鏈接的角度來講，elf文件是按照Section存儲的，從裝載的角度講，elf文件是按照Segment存儲的。」Segment」實際上是從裝載的角度重新劃分了ELF的各個段，將其中屬性相似的Section合並為一個Segment，而系統是按照Segment來映射可執行文件的。
『玖』 C語言 四個過程：預處理，編譯，匯編，鏈接，分別進行了什麼過程別度娘。
預處理：替換代碼中的預處理命令（宏定義就是在這里直接替換的）
編譯：對代碼按執行順序進行編譯成.o或.obj目標文件
匯編：將其他高級語言轉換成機器語言
鏈接：代碼中的各種調用關系重定位
『拾』 c語言:exe（可執行文件）是如何被執行的
.exe--是可在操作系統存儲空間中浮動定位的可執行程序
.c文件生成.exe文件的過程,經歷了預處理，編譯，匯編，鏈接，這四個過程
1.預處理--主要處理源代碼中的預處理指令，引入頭文件，去除注釋，處理所有的條件編譯指令，宏的替換，添加行號，保留所有的編譯器指令。（生成.i文件）
2.編譯--進行的是對預處理後的文件進行語法分析，詞法分析，語義分析，符號匯總，然後生成匯編代碼。（生成.s文件）
3.匯編--將匯編代碼轉成二進制文件，二進制文件就可以讓機器來讀取。（生成一個重定位目標文件，linux下是.o文件，windows下是.obj文件）
4.鏈接--合並段表，然後把符號表合並並且對符號表進行重定位。