6、iOS强化 --- 编译与链接(详解)

前面两篇文章都有讲到编译与链接,但是个人感觉不交散,这里总结一下:
大家在探索整个流程的时候,尽量不要引入外界的库,这样编译起来会比较顺畅。
另外可以通过clang -help来查看clang的相关指令。

我们现在有一个命令行工程:


int main(int argc, const char * argv[]) {

    return 0;
}

我们平时都会用cmd + B来编译工程;那么这么一步操作究竟做了些什么呢?

  • 这个工程中有四步隐藏的操作:
    预处理编译汇编链接

预处理

预处理也被称作预编译(Prepressing)
是将main.m文件编译成mian.i文件,指令如下:

clang -E main.m -o main.i

处理源代码中以#开头的预编译指令。规则如下:
1、#define 删除,并展开对应的宏定义。
2、处理所有的条件预编译指令。如#if#ifdef#else#endif
3、#include#import 包含的文件递归插入到此处。
4、删除所有的注释 ///**/等。
5、添加行号和文件名标识。如# 1 "main.m"(编译调试会用到)。

image.png

编译(Compilation)

main.i文件编译成main.s文件,指令如下:

clang -S main.i -o main.s

这个过程就是把上面的main.i文件进行:词法分析语法分析静态分析,优化生成相应的汇编代码,最终生成main.s文件。

名字 解释
词法分析 把源代码的字符序列分割成一个个token(关键字、表示符、字面量、特殊符号),比如把标识符放到符号表里面。
语法分析 生成抽象语法树AST,此时运算符号的优先级确定了;有些符号具有多重含义也确定了,比如:*是乘号还是对指针取内容;表达式不合法、括号不匹配等等,都会报错。
静态分析 分析类型声明匹配问题。比如整型和字符串相加,肯定会报错。
中间语法生成 CodeGen根据AST自上向下逐步翻译成LLVM IR,并且对在编译期就可以确定的表达式进行优化,比如代码里面的a=1+3,可以优化成a=4。(假如开启了bitcode
目标代码生成与优化 根据中间语法生成依赖具体机器的汇编语言;并优化汇编语言。这个过程中,假如有变量且定义在同一个编译单元里,那么就给这个变量分配空间,确定变量的地址。假如变量或者函数不定义在这个编译单元里面,那就等到链接的时候才能确定地址。
image.png

汇编(Assembly)

main.s文件编译成main.o文件(也就是我们常说的目标文件),指令如下

clang -c main.s -o main.o

这个过程就是把上面得到的main.s文件里面的汇编指令翻译成机器指令,最终生成等到main.o

image.png

链接(Linking)

这个过程就是将main.o编译成对应的Mach-O文件,也就是我们常说的可执行文件,指令如下:

clang main.o -o main

image.png

我们之前讲过:链接的本质就是把一个或多个目标文件和需要的库(静态库/动态库,如果需要的话)组合成一个文件(Mach-O可执行文件)

那么以上就是编译与链接的整个过程。

参考文档:https://juejin.cn/post/6844903912147795982

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