c++编译链接过程与原理

我们创建lesson2工程，包括main.cpp stdafx.cpp Fish.cpp Animal.cpp以及对应的.h头文件，其中main.cpp是程序入口点，如图1所示。

             图1 工程文件

他们的源码如下：

Animal.h

//#ifndef endif防止头文件重复包含
#ifndef _ANIMAL_H_
#define _ANIMAL_H_ 

class Animal
{
public:
    Animal();
    virtual void eat();
    virtual void sleep();
    virtual void breath();
};
#endif

Animal.cpp

#include "stdafx.h"
#include "Animal.h" //为了让编译器识别Animal
#include <iostream> //为了识别cout 
using namespace std;

//Animal.cpp 是编译单元，所以需要#include相关头文件
Animal::Animal()
{

}

void Animal::breath()
{
    cout << "Animal breath." << endl;
}

void Animal::eat()
{
    cout << "Animal eat." << endl;
}

void Animal::sleep()
{
    cout << "Animal sleep" <<endl;
}

Fish.h

//#ifndef endif防止头文件重复包含
#ifndef _FISH_H_
#define _FISH_H_
#include "Animal.h"//为了让编译器识别Animal是个类
class Fish : public Animal
{
public:
    Fish();
    virtual void breath();
    virtual void eat();
    virtual void sleep();
};
#endif

Fish.cpp

#include "stdafx.h"
#include "Fish.h"       //为了让编译器识别Fish
#include <iostream>     //该文件调用了cout c++标准库需要
using namespace std;    

//Fish.cpp 是编译单元 是编译单元，所以需要#include相关头文件
Fish::Fish()
{
    
}

void Fish::breath()
{
    cout << "Fish breath" << endl;
}

void Fish::eat()
{
    cout << "Fish eat" << endl;
}

void Fish::sleep()
{
    cout << "Fish sleep" << endl;
}

main.cpp

// main.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include "Animal.h"
#include "Fish.h"

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	Animal animal;
    animal.breath();
    animal.eat();
    animal.sleep();

    Fish fish;
    fish.breath();
    fish.eat();
    fish.sleep();
    return 0;
}

完成编码后，使用快捷键"Cltr + Alt +F7",会输出包含如下的信息，如图2所示。

如图2  编译信息

从上图，我们可以看到可执行程序lesson2.exe的产生，大致经过了两个步骤：

编译：

第一步C++编译器对工程中的三个源文件Fish.cpp、Animal.cpp main.cpp单独进行编译（Compiling…）。在编译时，先由预处理器对预处理指令（＃include、#define和#if）进行处理，在内存中输出翻译单元（一种临时文件）。编译器接受预处理的输出，将源代码转换成包含机器语言指令的三个目标文件（扩展名为obj的文件）：main.obj、Fsh.obj、Animal.obj。

注意，在编译过程中，头文件不参与编译；在lesson2工程的Debug目录下，我们可以看到编译生成的obj文件。

链接：

第二步是链接过程（Linking…），链接器将目标文件和你所用到的C++类库文件一起链接生成lesson2.exe。整个编译链接的过程如图3所示。

图3 编译和链接过程

输出结果如下：