C语言真正的编译过程（4个步骤~~预编译，编译，汇编，连接）

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转载自：https://www.cnblogs.com/wuyouxiaocai/p/5701088.html#commentform

说实话，很多人做了很久的C/C++,也用了很多IDE，但是对于可执行程序的底层生成一片茫然，这无疑是一种悲哀，可以想象到大公司面试正好被问到这样的问题，有多悲催不言而喻，这里正由于换工作的缘故，所以打算系统的把之前用到的C/C++补一补。这里权且当做抛砖引玉，大神飘过。

【总述】

从一个源文件(.c)到可执行程序到底经历了哪几步，我想大多数的人都知道，到时到底每一步都做了什么，我估计也没多少人能够说得清清楚楚，明明白白。

其实总的流程是这样的。

【第一步】编辑hello.c

1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3 int main()
4 {
5 printf("hello world!\n");
6 return 0;
7 }

【第二步】预处理

预处理过程实质上是处理“#”，将#include包含的头文件直接拷贝到hell.c当中；将#define定义的宏进行替换，同时将代码中没用的注释部分删除等

具体做的事儿如下：

（1）将所有的#define删除，并且展开所有的宏定义。说白了就是字符替换

（2）处理所有的条件编译指令，#ifdef #ifndef #endif等，就是带#的那些

（3）处理#include，将#include指向的文件插入到该行处

（4）删除所有注释

（5）添加行号和文件标示，这样的在调试和编译出错的时候才知道是是哪个文件的哪一行

（6）保留#pragma编译器指令，因为编译器需要使用它们。

gcc -E hello.c -o a.c可以生成预处理后的文件。通过查看文件内容和文件大小可以得知a.c讲stdio.h和stdlib.h包含了进来。

【第三步】编译

编译的过程实质上是把高级语言翻译成机器语言的过程，即对a.c做了这些事儿

（1）词法分析，

（2）语法分析

（3）语义分析

（4）优化后生成相应的汇编代码

从高级语言->汇编语言->机器语言（二进制）

gcc -S hello.c -o a.s可以生成汇编代码

汇编代码如下。

1 .file "hello.c"
2 .section .rodata
3 .LC0:
4 .string "hello world!"
5 .text
6 .globl main
7 .type main, @function
8 main:
9 .LFB0:
10 .cfi_startproc
11 pushl %ebp
12 .cfi_def_cfa_offset 8
13 .cfi_offset 5, -8
14 movl %esp, %ebp
15 .cfi_def_cfa_register 5
16 andl $-16, %esp
17 subl $16, %esp
18 movl $.LC0, (%esp)
19 call puts
20 movl $0, %eax
21 leave
22 .cfi_restore 5
23 .cfi_def_cfa 4, 4
24 ret
25 .cfi_endproc
26 .LFE0:
27 .size main, .-main
28 .ident "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.6.3-1ubuntu5) 4.6.3"
29 .section .note.GNU-stack,"",@progbits