汇编

汇编器会接收汇编代码，将它转换成二进制的机械码，生成目标文件(后缀是 .o)，机械码可以直接被 CPU 辨认并履行。大年夜目标代码可以猜出来，最终的目标文件(机械码)也是分段的，这重要有以下三个原因:

1. 分段可以将数据和代码区分开。个中代码只读，数据可写，便利权限治理，避免指令被改写，进步安然性。
2. 现代 CPU 一般有本身的数据缓存和指令缓存，区分存储有助于进步缓存射中率。
3. 当多个过程同时运行时，他们的指令可以被共享，如许能节俭内存。

段分别我们并不遥远，比如敕令行中的 objcopy 可以自行添加自定义的段名，C 说话的 __attribute((section(段名)))__ 可以把变量定义在某个特定名称的段中。

对于一个目标文件来说，文件的最开首(也叫作 ELF 头)记录了目标文件的根本信息，法度榜样人口地址，以及段表的地位，相当于是对文件的┞符体描述。接下来的重点是段表，它记录了每个段的段名，长度，偏移量。比较常用的段有:

• .strtab 段: 字符串长度不定，分开存放浪费空间(因为须要内存对齐)，是以可以同一放到字符串表(也就是 .strtab 段)中进行治理。字符串之间用\0 瓜分，所以凡是引用字符串的处所用一个数字就可以代表。
• .symtab: 表示符号表。符号表同一治理所有符号，比如变量名，函数名。符号表可以懂得为一缸莨狁，每行都有符号名(数字)、符号类型憾?号值(存储地址)
• .rel 段: 它表示一系列重定位表。这个表重要在链接时用到，下面会具体解释。

链接

在一个目标文件中，弗成能所有变量和函数都定义在文件内部。比如 strlen 函数就是一个被调用的外部函数，此时就须要把 main.o 这个目标文件和包含了 strlen函数实现的目标文件链接起来。我们知道函数调用对应到汇编其实是 jump 指令，后面写上被调用函数的地址，但在生成 main.o 的过程中，strlen() 函数的地址并不知道，所以只能先用 0 来代替，直到最后链接时，才会修改成真实的地址。

链接器就是靠侧重定位表来知道哪些处所须要被重定位的。每个可能存在重定位的段都邑有对应的重定位表。在链接阶段，链接器会根据重定位表中，须要重定位的内容，去其余目标文件中找到地址并进行重定位。

有时刻我们还会听到动态链接这个名词，它表示重定位产生在运行时而非编译后。动态链接可以节俭内存，但也会带来加载的机能问题，这里不具体解释，感兴趣的读者可以浏览《法度榜样员的自我教养》这本书。

预处理

最后简单描述一下预处理。预处理主如果处理一些宏定义，比如#define、#include、#if 等。预处理的实现有很多种，有的编译器会在词法分析前先辈行预处理，调换掉落所有 # 开首的宏，而有的编译器则是在词法分析的过程中进行预处理。当分析到 # 开首的单词时才进行调换。固然先预处理再词法分析比较相符直觉，但在实际应用中，GCC 应用的倒是一边词法分析，一边预处理的筹划。

编译 VS 解释

既然说到了 JSPatch 这一类动态化的 iOS 开辟对象，我就斗胆猜测一下腾讯 OCS 的实现道理，今朝介绍 OCS 的文┞仿寥寥无几，因为苹不雅公司的请求，原文已经被删除，大年夜新浪博客上摘录了一份: OCS ——史上最猖狂的 iOS 动态化筹划。如不雅用一句话来概述，那么就是 OCS 是一个 Objective-C 说冥器。

以 C 说话为例，有异常多的操作最终都依附于 glibc 这个动态链接库。包含但不限于字符串处理(strlen、strcpy)、旌旗灯号处理、socket、线程、IO、动态内存分屏(malloc)等等。这一点很好懂得，如不雅回想一下之前编译器的工作道理，我们会发明它仅仅是处理了说话的语法，比如变量定义，函数声明和调用等等。至于说话的功能， 比如内存治理，內建的类型，一些须要功能的实现等等。如不雅要对运行时库进行分类，大年夜概有两类。一种是说话自身功能的实现，比如一些內建类型，内置的函数;另一种则是说话无关的基本功能，好交手件 IO，socket 等等。

编译器以中心代码为界线，又可以分前端和后端。比如 clang 就是一个前端对象，而 LLVM 则负责后端处理。另一个有名对象 GCC(GNU Compile Collection)则是一个套装，包办了前后端的所有义务。前端重要负责预处理、词法分析、语法分析，最毕生成说话无关的中心代码。后端重要负责目标代码的生成和优化。

关于编译道理的基本常识固然逝世板，但控制这些常识有助于我们懂得一些有效的，但不太轻易懂得的概念。接下来，我们简单看一下其余说话是若何运行的。

Java

在 Java 代码的履行过程中，可以简单分为编译和履行两步。Java 的编译器起首会把 .java 格局的源码编译成 .class 格局的字节码。字节码对应到 C 说话的编译体系中就是中心码，Java 虚拟机履行这些中心码获得最终结不雅。

回想一下上文对中心码的解释，一方面它与说话无关，仅仅描述客不雅事实。另一方面它和目标代码的差距并不大年夜，已经包含了对存放器和栈的处理，仅仅是抽象了 CPU 架构罢了，只要把它具体化成付啦媒台下的目标代码，就可以交给汇编器了。

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本文标题：大前端开发者需要了解的基础编译原理和语言知识

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