深入了解C++：底层编译原理（二）

C++文件需要经历编译和链接两大步骤才能生成可执行文件。

编译

会生成二进制可重定位的目标文件，其中的重定位指的是符号重定位，发生了链接阶段。

二进制可重定位的目标文件：也就是我们通常所说的.o，.obj文件。

二进制文件构成：二进制文件就是.o文件，其中的内容除了elf文件头，还由各个段组成，有些段和内存空间个段可以匹配，比如.text,.data.,.bss段。objdump -s 和readelf -S是一个用于显示二进制文件的内容的命令。

编译过程：分为预编译、编译、汇编三个阶段，然后每个.cpp会生成.o文件。

预编译：处理#开头的命令，除了#program。

编译：做语法、语义等分析，以及代码优化，可以在g++的时候指定优化级别。

汇编：生成相应平台的汇编代码，比如X86体系的汇编或AT&T的汇编。

链接

会生成可执行文件。

链接：编译完成的所有.o文件 + 静态库文件。

符号表：符号表是目标文件（如 .o 文件）的一个重要组成部分。符号可以是函数（包括main函数）、全局变量、静态变量和局部变量等。符号表提供了这些符号的名称、地址、类型、所处的段、local或global属性等信息。可以用objdump -t XX.cpp命令查看cpp的符号表。

链接过程：1、所有.o文件断的合并，其中符号表合并后进行符号解析。2、符号的重定位（链接的核心）。链接完成后会生成.exe或其他类型的可执行文件。

链接过程中的合并：把各个.o文件的段进行合并。符号解析的时候，如果有符号找不到定义的地方，那么会报错。如果有全局变量重名并且不同类型，那么也会合并失败，报重定义错误。

符号的重定位：合并成功之后，解析符号的时候给所有的符号分配虚拟地址。程序运行的时候，一个程序占用一个进程，一个进程对应一个虚拟内存空间，符号也会根据地址相应分配。