C++编译基础¶

为什么C++需要编译？¶

C++是一种高级编程语言，它提供了丰富的特性来帮助开发者编写高效、灵活的程序。然而，计算机硬件只能理解和执行机器语言指令，即二进制代码。C++代码是人类可读的文本形式，需要转换成机器可执行的格式。这个过程就是编译。

编译器是将C++源代码转换成机器代码的软件工具。编译过程确保了代码的语法正确性、类型安全，并且优化了代码以提高执行效率。

编译流程¶

下面以g++编译hello.cpp文件为例，介绍编译的流程。

常见的C/C++编译器

常见的C/C++编译器主要有以下两种

GCC（GNU Compiler Collection）是一个开源的编译器集合，支持多种编程语言，包括C和C++。
- gcc用于C语言的编译
- g++用于C++的编译（兼容C语言的编译）
LLVM（Low Level Virtual Machine）是一个开源的编译器基础设施项目，由一系列的模块化和可重用的编译器组件构成，支持广泛的编程语言，包括但不限于C、C++。
- clang用于C语言的编译
- clang++用于C++的编译（兼容C语言的编译）

预处理阶段（Preprocessing）：
- 移除注释。
- 处理预处理指令，如#include和宏定义，生成预处理文件(.i)
```
g++ –E hello.cpp –o hello.i
```
编译阶段（Compilation）：
- 将预处理后的代码转换成汇编语言，生成汇编文件(.s)
```
g++ –S hello.i –o hello.s
```
汇编阶段（Assembly）：
- 将汇编语言转换成机器代码，生成二进制文件(.o)
```
g++ –c hello.s –o hello.o
```
链接阶段（Linking）：
- 将编译生成的目标文件与库文件链接在一起，生成可执行文件。
```
g++ hello.o –o hello
```

上述四个步骤也可以直接一步完成

g++ hello.cpp -o hello

安装GCC

在大多数Linux发行版中，GCC已经预装。如果没有，可以通过包管理器安装：

sudo apt-get install build-essential  # Debian/Ubuntu
sudo yum install gcc-c++             # CentOS/Fedora

编译实战¶

编写源代码：创建如下三个文件：

main.ctest.htest.c

#include "test.h"

int main(){
    hellon(3);
    hello_n(1);
    return 0;
}

#include<stdio.h>

void hellon(int);

#include "test.h"

static void inline hello();

void hellon(int n){
    for(int i=0;i<n;i++){
        hello();
    }
}

static void inline hello(){
    printf("hello,world\n");
}

编译源代码：使用以下命令编译：
```
gcc test.c main.c -o main
```
运行程序：编译完成后，可以通过以下命令运行程序：
```
./main
```

分步编译

尝试使用gcc分步编译上述三个文件：

先将两个.c文件编译为对应的.o文件
再使用gcc将这两个文件链接得到可执行文件main

思考题

上述步骤中printf函数的实现代码是否被编译了，如果没有，为什么最后可以成功调用printf函数