程序編譯鏈接

  1. 問:程序鏈接過程是把不同的程序段鏈接起來河咽,是不是因為有的函數(shù)是用單獨的頭文件寫著牵啦,所以需要include挺举,鏈接的過程就是找到這些include文件然后把函數(shù)復制到代碼中呀
    答:首先第一句話汹粤,程序鏈接過程是將多個目標文件箩做、庫拼合成最終的可執(zhí)行文件虫腋,程序生成可執(zhí)行文件的過程如下:


    image.png

    事實上處理#include是在預處理階段就完成了骄酗,怎么完成?將被包含的文件插進到該指令的位置悦冀。
    這時問題又來了趋翻,上圖所示的幾個過程分別是什么意思?
    預處理:主要是做一些代碼文本的替換工作盒蟆。刪除所有的注釋//與/* */踏烙、將所有的#define刪除,并展開所有的宏定義历等、處理#include預編譯指令讨惩,將被包含的文件插進到該指令的位置。
    編譯:把預處理完的文件進行一系列詞法分析寒屯、語法分析荐捻、語義分析及優(yōu)化后生成匯編代碼黍少。
    匯編:匯編代碼->機器指令。
    鏈接:這里講的鏈接处面,嚴格說應該叫靜態(tài)鏈接厂置。多個目標文件、庫->最終的可執(zhí)行文件(拼合的過程)魂角。

  2. 問:那每次鏈接的時候如果調用了很多外部函數(shù)昵济,那鏈接的時候不是要浪費很多時間在復制這些函數(shù)上?
    答:靜態(tài)鏈接確實是將函數(shù)的代碼從其所在地(目標文件或靜態(tài)鏈接庫中)拷貝到最終的可執(zhí)行程序中野揪。動態(tài)鏈接不是的访忿。

  3. 問:動態(tài)鏈接和靜態(tài)鏈接我還是沒弄明白,靜態(tài)鏈接是有幾個代碼調用這個函數(shù)囱挑,那這個函數(shù)就要復制幾份醉顽;動態(tài)鏈接就是用到這個函數(shù)的時候調用這個函數(shù),這個時候難道不復制平挑?那是怎么用的,要是多個程序都要動態(tài)鏈接這個函數(shù)那怎么弄系草?
    答:動態(tài)鏈接庫只提供符號表和其他少量信息用于保證所有符號引用都有定義通熄,保證編譯順利通過。動態(tài)鏈接器(ld-linux.so)鏈接程序在運行過程中根據(jù)記錄的共享對象的符號定義來動態(tài)加載共享庫找都,然后完成重定位唇辨。在此可執(zhí)行文件被執(zhí)行時,動態(tài)鏈接庫的全部內容將被映射到運行時相應進程的虛地址空間能耻。動態(tài)鏈接程序將根據(jù)可執(zhí)行程序中記錄的信息找到相應的函數(shù)代碼赏枚,函數(shù)代碼并沒有復制到可執(zhí)行文件中來。 而靜態(tài)鏈接在執(zhí)行前進行了拷貝晓猛。多個程序要鏈接一個函數(shù)饿幅?因為代碼段在內存中的權限都是為只讀的,所以當多個應用程序加載同一個代碼段的時候戒职,不用擔心應用程序會修改代碼段栗恩。多個程序調用一個函數(shù)時,先把變量和函數(shù)拿到洪燥,然后保存在自己的線程棧中磕秤,相互不影響。

  4. 問:給我解釋下虛擬內存到底咋回事兒捧韵,看書看不懂
    答:虛擬內存是計算機系統(tǒng)內存管理的一種技術市咆。它使得應用程序認為它擁有連續(xù)的可用的內存(一個連續(xù)完整的地址空間),而實際上再来,它通常是被分隔成多個物理內存碎片蒙兰,還有部分暫時存儲在外部磁盤存儲器上,在需要時進行數(shù)據(jù)交換。目前癞己,大多數(shù)操作系統(tǒng)都使用了虛擬內存膀斋,如Windows家族的“虛擬內存”;Linux的“交換空間”等痹雅。
    什么情況下硬盤會拿來當內存使用仰担?當內存耗盡時,電腦就會自動調用硬盤來充當內存绩社,以緩解內存的緊張摔蓝。它將計算機的內存和硬盤上的臨時空間組合。當RAM運行速率緩慢時愉耙,它便將數(shù)據(jù)從內存移動到稱為“分頁文件”的空間中贮尉。
    虛擬內存跟物理內存有啥區(qū)別和聯(lián)系?
    虛擬內存地址到實際的物理內存會有一個翻譯的過程朴沿,虛擬內存中連續(xù)的地址在物理內存中就不一定連續(xù)猜谚。所有進程共享同一物理內存,每個進程只把自己目前需要的虛擬內存空間映射并存儲到物理內存上赌渣。進程要知道哪些內存地址上的數(shù)據(jù)在物理內存上魏铅,哪些不在,還有在物理內存上的哪里坚芜,需要用頁表來記錄览芳。頁表的每一個表項分兩部分,第一部分記錄此頁是否在物理內存上鸿竖,第二部分記錄物理內存頁的地址沧竟。


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