高级C/C++编译技术之读书笔记（一）之编译/链接

　　最近有幸阅读了《高级C/C++编译技术》深受启发，该书深入浅出地讲解了构建过程（编译、链接）中的各种细节，从多个角度展示了程序与库文件或代码的集成方法，提出了面向代码复用和系统集成的软件架构设计方法，以及系统开发过程中疑难问题的解决方案。
　　以下将回头记录下其中的关键要点，以便后面查阅。

本节思维导图

　　

1. 计算机体系结构抽象

　　

2. 进程内存映射布局

（1）代码节：供CPU执行的机器指令码（.text节）

（2）数据节：供CPU操作的数据，通常来说，初始化数据（.data）、未初始化数据（.bss）、和只读数据（.rdata）会保存在分量的节中

（3）堆：动态内存分配的区域

（4）栈：为各个函数提供独立的存储空间

（5）最上层部分属于内核区域，特定进程的环境变量就存放在该区域

3. 编译阶段

　　编译的目的就是将高级语言转换为机器可以识别和执行的机器语言（汇编或二进制），主要过程包括：

（1）预处理：将#incldue关键字标识的含有定义的文件包含到源代码文件中、将#define语句指定的值抓换为常量、在代码中调用宏的位置将宏定义转换为代码、根据#if/#elif和#endif指令的位置包含或排除特定部分的代码

（2）语言分析：将代码转换为更易于处理的形式（删除注释和不必要的空格，以及从文本中提取符号等操作），检查程序是否满足编程语言的语法规则。包括词法、语法和语义分析

（3）汇编阶段

（4）优化阶段：将程序的寄存器使用率最小化，预测出实际上不需要执行的代码，并将其删除

（5）代码生成阶段

4. 链接阶段

　　连接过程的输入是目标文件的集合，其中由编译阶段预先生成，每个目标文件可以被看作单个的源代码的二进制存储版本，需要为程序内存映射提供各种各样的节（代码，初始化数据，未初始化数据，调试信息等）。连接器的最终任务是将独立的节组合成最终的程序内存映射节，与此同时解析所有的引用，为不同部分的代码间建立关联，使得程序称为一个整体。

　　（1）重定位：完成内存因素各行

　　（2）解析引用:检测拼接到程序内存映射中的节，找出哪些部分代码产生了外部调用，计算该引用的精确地址，将机器指令中的伪地址替换成程序内存映射的实际地址