链接装载与库

链接、装载与库在Linux下，当我们使用gcc来编译HelloWord程序时，只需要$gcchello.c$./a.outHelloworld其中实际包括4步骤：预处理（Prepressinng），编译（Compliation），汇编（Assembly），链接（Linking）1•预编译$gcc-Ehello.c-ohello.i或$cpphelloc>hello.i预编译主要处理源代码文件中一“#开始的预编译指令。（删除#define,处理预编译指令，删除〃/**/,添加文件行号和文件名标示，保留所有编译器指令#progam）。经过预编译的.i文件不包含任何宏定义，（所有宏定义已经展开）。2•编译编译就是把预编译完的文件进行一系列词法分析，语法分析，语义分析以及优化后生成相应汇编代码文件。$gcc-shello.c-ohello.s词法分析--识别单词，确认词类;比如inti;知道int是一个类型，i是一个关键字以及判断i的名字是否合法语法分析--识别短语和句型的语法属性；语义分析--确认单词、短语和句型的语义特征；代码优化--修辞、文本编辑；代码生成--生成译文。内联函数的替换就发生在这一阶段3•汇编汇编过程就是根据汇编指令和机器指令对照表进行翻译，生成目标机器指令。在最终的目标文件中除了拥有自己的数据和二进制代码之外，还要至少提供2个表：未解决符号表和导出符号表，分别告诉链接器自己需要什么和能够提供什么。编译器把一个cpp编译为目标文件的时候，除了要在目标文件里写入cpp里包含的数据和代码，还要至少提供3个表：未解决符号表，导出符号表和地址重定向表。未解决符号表提供了所有在该编译单元里引用但是定义并不在本编译单元里的符号及其出现的地址。导出符号表提供了本编译单元具有定义，并且愿意提供给其他编译单元使用的符号及其地址。地址重定向表提供了本编译单元所有对自身地址的引用的记录。$g++-cmain.s-omain.o4•链接将生成的目标文件和系统库文件进行链接最终生成了可以在特定平台运行的可执行文件。1•地址和空间分配从输入目标文件获取各段长度，属性以及位置，并将输入目标文件中符号表所有符号定义和符号引用收集同意放到全局符号表。2•符号解析与重定位符号解析。将每个符号引用刚好和一个符号定义联系起来。使用的表：符号表重定位。链接器把每个符号定义与一个虚拟地址联系起来，然后修改所有对这些符号的引用，使得它们指向这个存储位置，从而重定位这些节。使用的表：重定位表,符号表链接器的工作顺序：当链接器进行链接的时候，首先决定各个目标文件在最终可执行文件里的位置。然后访问所有目标文件的地址重定义表，对其中记录的地址进行重定向（加上一个偏移量，即该编译单元在可执行文件上的起始地址）。然后遍历所有目标文件的未解决符号表，并且在所有的导出符号表里查找匹配的符号，并在未解决符号表中所记录的位置上填写实现地址。最后把所有的目标文件的内容写在各自的位置上，就生成一个可执行文件。静态库链接在这种链接方式下，函数的代码将从其所在地静态链接库中被拷贝到最终的可执行程序中。这样该程序在被执行时这些代码将被装入到该进程的虚拟地址空间中。静态链接库实际上是一个目标文件的集合，其中的每个文件含有库中的一个或者一组相关函数的代码。动态库链接在此种方式下，函数的代码被放到称作是动态链接库或共享对象的某个目标文件中。链接程序此时所作的只是在最终的可执行程序中记录下共享对象的名字以及其它少量的登记信息。在此可执行文件被执行时，动态链接库的全部内容将被映射到运行时相应进程的虚地址空间。动态链接程序将根据可执行程序中记录的信息找到相应的函数代码。对于可执行文件中的函数调用，可分别采用动态链接或静态链接的方法。使用动态链接能够使最终的可执行文件比较短小，并且当共享对象被多个进程使用时能节约一些内存，因为在内存中只需要保存一份此共享对象的代码。但并不是使用动态链接就一定比使用静态链接要优越。在某些情况下动态链接可能带来一些性能上损害。全局符号(强/弱)编译器编译源文件时会把源文件的全局符号(globalsymbol)分成强(strong)和弱(weak)两类传给汇编器，而随后汇编器则将强弱信息编码并保存在目标文件的符号表中。那么何谓强弱呢？编译器认为函数与初始化了的全局变量都是强符号，而未初始化的全局变量则成了弱符号。规则1：不允许强符号被多次定义(即不同的目标文件中不能有同名的强符号)；规则2:如果一个符号在某个目标文件中是强符号，在其它文件中都是弱符号，那么选择强符号；规则3:如果一个符号在所有目标文件中都是弱符号，那么选择其中任意一个；全局构造与析构—般C/C++程序从main()函数开始，随着main()结束而结束。其实在main()函数被调用前，为了程序顺利执行，要初始化进程执行环境。队分