notes

Компиляция

Table of Content

Стадии компиляции
g++

Стадии компиляции

Препроцессор
- Язык препроцессора - это специальный язык программирования, встроенный с С++ю
- Препроцессор работает с кодом на С++ как с текстом.
- Команды языка препроцессор называют директивами, все директивы начинаются со знака #.
- Директива #include позволяет подключать заголовочные файлы к файлам кода.
  - #include <foo.h> - библиотечный заголовочный файл
  - #include "foo.h" - локальный заголовочный файл
- Препроцессор заменяет директиву #include "bar.h" на содержимое файла bar.h.
Компиляция
- На вход компилятору поступает код на С++ после обработки препроцессором.
- Каждый файл с кодом компилируется отдельно и независимо от других файлов с кодом.
- Компилируются только файлы с кодом (т.е. *.срр).
- Заголовочные файлы сами по себе ни во что не компилируются, только в составе файлов с кодом.
- На выходе компилятора из каждого файла с кодом получается объектный файл - бинарный файл со скомпилированным кодом (с расширением .o или .obj)
Линтовка (компоновка)
- На этом этапе все объектные файлы объединияются в один исполняемый (или библиотечный) файлю
- При этом происходит подстановка адресов функций в места их вызова.
```
  void foo()
  {
      bar(); // call <address of bar>, e.g. call 0x087A
  }
  void bar() { }
```
- По каждому объектному файлу строится таблица функций, которые в нём определены.
- На этапе компоновки важно, что каждая функция имеет уникальное имя.
- В С++ может быть две функции с одним именем, но разными параметрами. Для того чтобы функции имели уникальные имена они искажаются (mangle) таким образом, что в их имени кодируются их параметры. Например, комплятора GCC превратит имя функции foo
```
  void foo(int, double) {} // _Z3foooid
```
- Аналогично в линтовке нуждаются глобальные переменные.
- Точка входа - функция, вызываемая при запуске программы. По умолчанию это функция main.
```
  int main()
  {
      return 0;
  }
```
  или
```
  int main(int argc, char ** argv)
  {
      return 0;
  }
```
- Ошибки линковки:
  - undefined reference - функции имеет объявление, но не имеет тела
  - multiple definition - функция имеет два или более определений (часто возникает в ситуации когда функция определена в заголовочном файле, который включен в несколько .cpp файлов)

g++

g++ - обёртка над набором программ (препроцессор, компилятор и линтовщик). Запускает нужную утилиту или последовательность утилит в зависимости от входных параметров.
Запустить препроцессор на файле:
```
 g++ -E main.cpp -o main_preprocessed.cpp
```
Запуск компилятора (на выходе получаем объектный файл с расширением .o)
```
 g++ -с main.cpp
```
Компоновка
```
 g++ file1.o main.o -o programm
```
Для того чтобы запустить препроцессор, компилятор и компоновщик одной командой
```
 g++ file1.cpp main.cpp -o programm
```
Чтобы посмотреть содержание объектного файла в виде ассемблера
```
 g++ -S main.cpp
```