预处理、编译和汇编这些步骤程序发生的变化

现在大多数的程序都是在IDE上进行开发的，预处理、编译、汇编和链接这些过程都有编译器已经设定完成，而实际程序在这个过程发生了什么，我们就无从得知了。但是作为程序员，我们有必要去了解在这个过程中我们的程序都发生了哪些变化。 下面就详细描述每一个步骤发生了什么。 参考《程序员的自我修养》 预处理 1.将所有的#define删除，宏定义进行替换。 2.处理所有条件预编译指令，比如#ifndef ,#define,#if,#elif等。 3.删除所有注释，包括单行注释 // 和 多行注释 /**/。 4.添加行号和文件名标识。 5.保留#program 编译器指令。 6.展开头文件

下面验证上述提到的预处理阶段做的事情。

#include<stdio.h>
#define PI  3.14   //宏定义
#if 1 
int main()
{
    //单行注释
    float a = PI;
    printf("helloworld\n");
    printf("a = %f\n",a);
    /*这里用来测试多行注释
    这里用来测试多行注释
    这里用来测试多行注释
    */
}
#endif

这是我们main.c源文件，在Linux操作系统下，使用gcc可以获取.i文件，即经过预处理得到的文件。

gcc main.c -E -o main.i

这里写图片描述

可以看到，此时的main.i文件相对main.c大了许多，这是因为预处理阶段展开了头文件，大量的库函数的声明即路径被写入到main.i文件中，由于main.i的内容过于庞大，在这里就不贴出来了，大家可以自行验证。我们重点关注一下，宏定义是否被替换、注释是否被删除、以及条件编译指令是否被删除。

这里写图片描述

对照我们上边写出程序，可以看出。宏定义被替换、单行注释和多行注释均被删除、条件编译指令被删除、添加了行号和文件名。其实头文件#include

gcc main.i -S -o main.s

这里写图片描述

由main.i 生成的main.s文件，其内容是main.i程序的对应汇编程序。

汇编 汇编器是将汇编代码转换成机器可以识别的二进制代码，每一条汇编语言几乎对应一条机器指令。所以汇编器的汇编过程相对于编译器来讲比价简单，它没有复杂的语法，也没有语义 ，也不需要做指令的优化，只是需要根据汇编指令和机器指令的对照表一一翻译就可以了，”汇编”这个名词也来源于此。

gcc main.s -c -o main.o

最终生成main.o二进制文件，其内容是01序列，当然我们是看不懂的。但是机器能够理解。