计算机的链接过程是将各种代码和数据部分收集起来,并组合成一个单一文件的过程。这个文件可以被加载到存储器并执行。链接过程是整个编译过程的一部分,包括预处理、编译、汇编和链接等步骤。链接器负责将汇编后生成的目标文件结合成可执行的目标文件。链接可以在不同的时间点执行,包括编译时、加载时和运行时。
预处理 :预处理阶段主要处理源代码中的宏定义和预处理指令,生成预处理后的代码。编译:
编译阶段将预处理后的代码转换成汇编代码。
汇编:
汇编阶段将汇编代码转换成目标代码,目标代码是机器指令的集合,但仍不能直接执行。
链接:
链接阶段将多个目标文件以及所需的库文件组合成一个可执行文件。链接器会处理符号解析和重定位,将符号的定义和引用关联起来,并给所有符号和指令添加运行时的地址。
链接可以生成静态链接的可执行文件,也可以生成动态链接的可执行文件。静态链接的可执行文件包含了所有依赖的库代码,而动态链接的可执行文件在运行时才会加载所需的库代码。
静态链接与动态链接
静态链接
:在编译时就将所有依赖的库代码嵌入到最终的可执行文件中,这样生成的文件较大,但运行时不需要额外的库文件。
动态链接:在编译时不嵌入库代码,而是在运行时动态加载所需的库文件。这样可以减小可执行文件的大小,但需要额外的库文件支持。
链接器
链接器(Linker)是负责执行链接过程的程序。它的主要任务包括:
解析符号引用
重定位代码和符号
合并多个目标文件
处理外部符号和库文件
示例
假设有一个程序由三个源文件`main.c`、`swap.c`和一个库文件`libvector.a`组成。编译和链接过程可能如下:
编译
`gcc -O2 -c main.c`:编译`main.c`生成`main.o`
`gcc -O2 -c swap.c`:编译`swap.c`生成`swap.o`
链接
`gcc -o p main.o swap.o ./libvector.a`:链接`main.o`和`swap.o`以及`libvector.a`生成可执行文件`p`
加载和执行
将可执行文件`p`加载到内存中,CPU开始执行程序。
通过链接过程,各种代码和数据片段被组织成一个完整的可执行程序,该程序可以被加载到存储器并执行。