c语言编译、汇编、链接、执行过程分析

1、c程序的编译过程一般为：

预处理
编译成汇编代码（生成 .s 文件）
汇编成目标代码（生成 .o 文件）
链接 （生成 .exe）

2、举例分析

        c编译器基本都是以c文件为单位进行编译的，也就是说当编译器在编译某个c文件的时候，编译器并不知道项目中有其他的c文件的存在。c编译器只针对当前正在编译的c文件，它并不知道还有多少个其他的c文件，也不知道这些c文件之间的关系（主要是调用关系）。关于这一点，在之前的博文中有讲过，见：http://blog.csdn.net/baidu_35679960/article/details/66973829

        因此，当某个c文件中引用了（如访问或者是调用）其他c文件中定义的全局变量或者是函数时，编译器并不清楚被引用的全局变量或函数是否真的存在，存在于何处，那么编译器如何解决这个问题呢？对于这种情况，编译器要求被编译的c文件必须采用extern关键字显示的声明这些外部定义的全局变量或函数，告诉编译器这些变量和函数来自于当前被编译的c文件之外。

        对多个c文件在linux下通过gcc编译器进行手动编译链接，而不是在IDE下去操作，能够增深对这一过程的了解，通过这样的方式也有利于学习makefile的书写。具体来说：

1、// 新建文件：add.c，min.c，head.h，main.c，内容如下：

//add.c
int add (int a, int b){
    return a+b;
}

//min.c
int min(int a, int b){
    return a-b；
}

//head.h
extern int add(int a, int b);
extern int min(int a, int b);

//main.c
#include <stdio.h>
#include "head.h"
int main(){
        printf("add result = %d\n", add(2, 3));
        printf("min result = %d\n", min(2, 3));
        return 0;
}

2、将add.c和min.c编译成目标文件
gcc -c add.c -o add.o
gcc -c min.c -o min.o
ps:上面这两条指令可以合并为：gcc -c add.c min.c

3、将main.c链接 .o文件生成可执行文件
gcc main.c add.o min.o -I. -o main
ps:上面这条命令可以进一步拆分为两条指令：
gcc -c main.c -I. -o main.o
gcc main.o add.o min.o -o main

4、执行可执行文件
./main

5、输出：
add result = 5
min result = -1

3、额外说明

c语言中函数应该先声明，再使用，这是推荐的情况，在vc6中也是这么实现的，但是gcc编译器稍有不同，见博文：C语言中，函数不声明也能使用，但会出现warning: implicit declaration of function，在linux的gcc编译器下，自定义函数未经声明却能在主程序中被调用，程序也能正常运行（有warning：implicit declaration of function）。这是因为在C语言中，当函数在调用函数之前没有声明或定义，默认作为隐式声明处理，只要在调用函数之后定义，或在别的模块中定义并编译成库文件，该库文件在调用函数所属模块编译时载入，程序即可正常运行。

        c语言在gcc编译器下自定义函数不声明可以在主函数中使用，但是在c++在g++编译器中不可以，因为g++使用C++的规则：函数在被调用前必须声明或定义。c++语言中一般的操作是：类定义在头文件中，假设为Class.h；类中成员函数的实现定义在源文件中假设为Class.cpp，并且include "Class.h"；其他使用类的文件也应该include "Class.h"，详见：为什么类的定义应当写在头文件中,从而被多个源文件包含？

参考：

[1] C语言编译原理介绍