C++中的编译与链接

?前言：

C++有个最大的特点，那便是编译型语言，相比于Python这种解释型语言，C++在编译阶段就进行了许多处理，在执行阶段便具有高效性，本篇主要讲解C++中的编译与链接；

一、编译与链接模型

1、一开始的C++是一个简单的加工模型，如下图所示：

这样会存在一些问题：

• 无法处理大型程序
• 加工耗时较长
• 即使少量修改，也需要全部重新加工

2、为了解决以上问题，引入了分块处理的方式：

编译链接模型的好处：

• 编译耗资源但一次处理输入较少
• 链接输入较多但处理速度快
• 便于程序修改（只需修改一部分）

在引入分块处理后，出现了一些常见概念：

①定义与声明：一个变量在只需在一个文件中定义，其他文件可通过声明该变量；

②头文件与源文件：由于声明的变量、函数过多，可将声明放在头文件中，在源文件中引用头文件加载这些声明；

③翻译单元：源文件 + 相关头文件（直接/间接）- 应忽略的预处理语句（宏定义不符合条件的）；

二、编译与链接流程

下面通过一个实际例子，讲解程序如何从cpp一步步到可执行文件的；

下图为一个整体流程图：

1、预处理阶段：将cpp或c的源程序进行处理（头文件展开等），转换成以i结尾的翻译单元文件

g++ -E ./main.cpp -o ./main.i

2、编译阶段：生成编译后以s为后缀的汇编代码文件

g++ main.i -S -o main.s

3、汇编阶段：将汇编代码进行汇编生成以o为后缀目标文件

4、链接阶段：合并多个目标文件，关联声明与定义，生成可执行程序

以上为系统内部具体的实现操作，我们在实际运行中可以通过一行命令实现编译链接：

g++ ./main.cpp -o ./main

注意点：在用IDE编译程序时，往往会有两种模式：Debug和Release，Debug在开发中使用，优化较少，Release在最终程序编译使用，优化较多；

三、总结

• C++的编译与链接过程是复杂的，预处理、编译与链接都可能出错，要细心排除；
• 编译可能产生警告、错误，都要重视；
• 我个人的感受，会遇到一些很奇怪的坑，不管从环境还是依赖库，这就需要有耐心不断尝试，并且总结经验；