編譯器是如何工作的_編譯器的工作過程詳解

　　編譯器介紹

　　簡單講，編譯器就是將“一種語言（通常為高級語言）”翻譯為“另一種語言（通常為低級語言）”的程序。一個現(xiàn)代編譯器的主要工作流程：源代碼 （source code） → 預處理器 （preprocessor） → 編譯器 （compiler） → 目標代碼 （object code） → 鏈接器 （Linker） → 可執(zhí)行程序 （executables）

　　編譯器的種類

　　編譯器可以生成用來在與編譯器本身所在的計算機和操作系統(tǒng)（平臺）相同的環(huán)境下運行的目標代碼，這種編譯器又叫做“本地”編譯器。另外，編譯器也可以生成用來在其它平臺上運行的目標代碼，這種編譯器又叫做交叉編譯器。交叉編譯器在生成新的硬件平臺時非常有用?！霸创a到源碼編譯器”是指用一種高級語言作為輸入，輸出也是高級語言的編譯器。例如： 自動并行化編譯器經(jīng)常采用一種高級語言作為輸入，轉(zhuǎn)換其中的代碼，并用并行代碼注釋對它進行注釋（如OpenMP）或者用語言構(gòu)造進行注釋（如FORTRAN的DOALL指令）。

　　編譯器工作原理

　　編譯是從源代碼（通常為高級語言）到能直接被計算機或虛擬機執(zhí)行的目標代碼（通常為低級語言或機器語言）的翻譯過程。然而，也存在從低級語言到高級語言的編譯器，這類編譯器中用來從由高級語言生成的低級語言代碼重新生成高級語言代碼的又被叫做反編譯器。也有從一種高級語言生成另一種高級語言的編譯器，或者生成一種需要進一步處理的的中間代碼的編譯器（又叫級聯(lián)）。

　　典型的編譯器輸出是由包含入口點的名字和地址， 以及外部調(diào)用（到不在這個目標文件中的函數(shù)調(diào)用）的機器代碼所組成的目標文件。一組目標文件，不必是同一編譯器產(chǎn)生，但使用的編譯器必需采用同樣的輸出格式，可以鏈接在一起并生成可以由用戶直接執(zhí)行的EXE，

　　所以我們電腦上的文件都是經(jīng)過編譯后的文件。

　　編譯器的工作過程

　　源碼要運行，必須先轉(zhuǎn)成二進制的機器碼，這是編譯器的任務(wù)。比如，下面這段源碼（假定文件名叫做test.c）。

　　#include 《stdio.h》

　　int main（void）

　　{

　　fputs（“Hello， world！ ”， stdout）;

　　return 0;

　　}

　　要先用編譯器處理一下，才能運行。

　　$ gcc test.c

　　$ 。/a.out

　　Hello， world！

　　對于復雜的項目，編譯過程還必須分成三步。

　　$ 。/configure

　　$ make

　　$ make install

　　本文將介紹編譯器的工作過程，也就是上面這三個命令各自的任務(wù)。我主要參考了Alex Smith的文章《Building C Projects》。需要聲明的是，本文主要針對gcc編譯器，也就是針對C和C++，不一定適用于其他語言的編譯。

　　第一步 配置（configure）

　　編譯器在開始工作之前，需要知道當前的系統(tǒng)環(huán)境，比如標準庫在哪里、軟件的安裝位置在哪里、需要安裝哪些組件等等。這是因為不同計算機的系統(tǒng)環(huán)境不一樣，通過指定編譯參數(shù)，編譯器就可以靈活適應(yīng)環(huán)境，編譯出各種環(huán)境都能運行的機器碼。這個確定編譯參數(shù)的步驟，就叫做“配置”（configure）。

　　這些配置信息保存在一個配置文件之中，約定俗成是一個叫做configure的腳本文件。通常它是由autoconf工具生成的。編譯器通過運行這個腳本，獲知編譯參數(shù)。

　　configure腳本已經(jīng)盡量考慮到不同系統(tǒng)的差異，并且對各種編譯參數(shù)給出了默認值。如果用戶的系統(tǒng)環(huán)境比較特別，或者有一些特定的需求，就需要手動向configure腳本提供編譯參數(shù)。

　　$ 。/configure --prefix=/www --with-mysql

　　上面代碼是php源碼的一種編譯配置，用戶指定安裝后的文件保存在www目錄，并且編譯時加入mysql模塊的支持。