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程序员的自我修养-前三章思维导图

2021-05-07 17:11:36   9  举报

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AI智能生成

前三章思维导图

程序员自我修养

读书笔记

思维导图

自制

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作者其他创作

大纲/内容

编译和链接

程序的构建

预处理-编译-汇编-链接

预处理

展开宏定义

编译

<div>流程：源代码—词法分析→记号—语法分析→语法树—语义分析→注释语法树—源代码优化→中间代码</div>

源代码

记号

扫描器通过词法分析将源代码分割成记号

语法树

语法分析器通过语法分析将记号转换成语法树

def:以表达式为节点的树

注释语法树

语法树通过语义分析转换成注释语法树

中间代码

将转换后的语法树进行优化

从源代码到中间代码过程为编译器前端，中间代码到目标代码为编译器后端

目标代码

由中间代码转换而来的目标机器码

最终目标代码

将目标机器码进行优化得到

汇编

将汇编代码转换为机械指令

链接

地址和空间分配

符号决议

重定位

目标文件

可执行文件格式

Windows：PE-COFF

Linux：ELF

可重定位文件

可执行文件(直接执行的程序)

共享目标文件

核心转储文件

ELF文件格式

<br>

ELF Header

描述文件属性和存储段表

.text

代码段

.data

数据段

.bss

未初始化的全局/局部静态变量

不占用文件空间，但在装载时占用地址空间

ELF结构

<br>

.shstrtab

段表字符串表

保存段表中用到的字符串

段表：保存存储段的相关属性，描述段的基本信息

.symtab

符号表

def:记录目标文件用到的函数和变量

符号：连接过程中用到的函数和变量

符号值：定义的符号有一个对应的值，这个值就是他们的地址

.rel.text

重定位表

<div>每一个需要重定位的代码段或数据段都有对应的段表，rel.text就是text段的重定位表</div>

符号修饰与函数签名：为了防止符号名冲突

C++的符号修饰与签名

C++使用了名称空间和重载解决多模块符号冲突的问题

C++和C的兼容

C++以"extern C"关键字实现对C的兼容，在关键字修饰内的代码以C处理

弱符号与强符号

弱符号

def：未初始化的全局变量

强符号

def：编译器默认函数和已初始化的全局变量

弱引用和强引用

调试信息

strip 函数名去掉调试信息节约空间

调试信息占据大量空间

静态链接

链接过程

空间和地址分配

按序叠加

<br>

段段对齐，浪费空间

相似段合并

<br>

这里的空间分配只对于虚拟地址的的分配

确定虚拟地址的分配及偏移量

符号解析和重定位

链接器通过符号地址及重定位表对重定位指令进行修正

确定重定位符号引用的目标地址，在全局符号表中查询重定位

指令修正方式

绝对寻址修正

相对寻址修正

COMMON块

目的：解决弱符号类型不一致的问题，还避免了与强符号发生符号重复定义错误

因为弱符号所占空间大小在编译的时候是未知的，所以无法分配空间，只能标记为common类型

在链接时确定其大小，在.bss段为其分配空间

C++的特殊

C++的重复代码消除

把每个模板实例都单独存放在一个段中，每个段只包含一个模板实例

函数级别链接

全局构造与析构

.init

发生在main之前，包含初始化代码指令

.finl

发生在main之后，包含终止代码指令

二进制兼容问题

将目标文件的各信息做统一规定，叫做ABI，二进制兼容标准

C++ABI目前还未统一

静态库链接

静态库：一组目标文件的集合

1.将源代码编译成临时汇编文件

2.将临时汇编文件汇编成临时目标文件

3.调用ld链接器完成对目标文件的链接并处理

链接过程的控制

链接控制

使用命令行给链接器指定参数

将链接指令存放在目标文件中

使用链接控制脚本

ld链接脚本

ld链接脚本语法

BFD库

通过一个统一的接口处理不同的目标文件格式

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