我正在努力了解预处理，编译和链接

Question

我正在读一本叫做《跳入C ++》的书，书中有一部分写着：

例如，诸如

的语句

#include <iostream>

告诉预处理器将文件iostream的文本直接捕获到当前文件中。每次包含头文件时，它实际上都会被粘贴到文件中，然后编译器才能看到它，并且#include指令将被删除。

因此，据我了解，所有文件都粘贴到一个文件中，因此只剩下一个源文件。但是随后他继续说：

每个源文件都是单独编译的，这意味着目标文件仅包含针对已编译源代码的机器语言。

这表明当进入编译阶段时，源文件仍然是分开的，但是我认为所有文件都已粘贴到一个大文件中。有人可以解释一下，是将所有文件粘贴到一个文件中，还是将它们分开放置，然后再由链接器连接？

Answer 1

您的最后一点是正确的。 （以下文件结尾对于Linux系统是正确的）

在预处理器完成其工作之后，编译器将每个源文件（.cpp）编译为一个单独的目标文件（.o）。

然后，链接器将它们放到可执行文件，共享库（.so）或静态库（.a）中。

有关更多信息，请查看此问题：How does the compilation/linking process work?

Answer 2

在C ++中，我们将头文件（.h或.hpp）和代码文件（.cpp）分开 通常在头文件中定义对象结构，并在代码中编写代码以实现其逻辑。

通常在代码文件的顶部包含一组标头

#include <iostream>
#incluie <string>

预处理器将获取这些标头中定义的类的定义，并创建一个包含所有定义的大文件。

代码文件本身将被单独编译为单个.o文件

例如：

song.h

#include <string>

class Song {
   public:
      std::string getLyrics();
};

person.h

#include "song.h"  // Since person sing a Song

class Person {
   public:
      void sing(Song song);
};

因此，在这种情况下，如果您在代码中执行此操作

main.cpp

#include "person.h"

int main() {
    Person person;
    Song song;

    person.sing(song);
}

预处理器会将您的main.cpp与标头组合成一个大文件。 这就是编译器将看到的。

class string { ...}

class Song {
   public:
      std::string getLyrics();
};

class Person {
   public:
      void sing(Song song);
};

int main() {
    Person person;
    Song song;

    person.sing(song);
}

现在，当您将实现添加到.cpp文件中时。 每个实现将单独编译（歌曲，人）。

Song.cpp

#include "song.h" // get the definition of Song

 std::string Song::getLyrics() {
    return "Every little thing, gonna be alright (bob Marley)\n";
}

Person.cpp

#include "person.h" // get the definition of Person

// Implementation
void Person::sing(Song song) {
    std::cout << song.getLyrics();
}

下一步是链接器，它在已编译文件之间链接。

即main.o，person.o和song.o之间的链接，以便main可以创建可以唱歌的人

Answer 3

我曾经从一个答案中看到一个解释清楚的ascii图，但是现在找不到。

我发现了一些相似的图像。

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基本上，您需要了解3个阶段：预处理阶段，编译阶段和链接阶段。我之前读过上面提供的答案，对于初学者来说，详细信息并没有太大用处。