程序被执行的过程
预编译--编译--汇编--链接
gcc hello.c
./a.out
预编译
（1）展开#define宏定义
（2）处理条件预编译指令 #ifdef #if #elif #endif
（3）删除所有注释
编译
经过编译器生成.s
汇编
经过汇编器生成.o
链接
处理各个模块间相互引用的部分，主要包括地址和空间分配、符号决议、重定位
目标文件
目标文件、静态库、动态库、可执行文件在结构上都差不多，这里以目标文件代替。比如linux中的ELF文件
以段的形式组合，主要包括：
| ELF header | |
| .text | 代码段 |
| .data | 初始化了的全局变量和局部静态变量 |
| .bss | 未初始化的全局变量和局部静态变量 |
| .rodata | const修饰的变量、字符串常量 |
| .symtab | 符号表 |
| .rel.text | 对.text的重定位表，比如调用printf |
| ...... |
header
段表长度、段表位置、段数量、ELF文件类型（.o/.so/可执行文件，系统通过这个字段判断类型，而不是后缀）等信息
符号表（.symtab）
符号名（函数/变量名） —— 符号值（距段首的偏移地址）——符号所在段
C++符号修饰和函数签名
不同编译器可能不同
int func(int) ===> _Z4funci
int C::func(int) ===> _ZN1C4funcEi
extern "C" 主要就用来控制符号修饰，因为C和C++的符号修饰规则不同，如果需要调用C语言库的函数，采用C++的符号修饰，就会导致找不到符号的错误
强符号和弱符号
强符号：目标文件A和目标文件B同时定义全局变量global，会报错multiple definition of 'global'
TODO: 补充
链接
为什么不把不同目标文件直接顺序拼接
因为可能会存在很多很小的段，每个段会进行分页，分页后很短的段会出现内部碎片
分为两步
- 空间与地址分配（空间： 多个.o变成.exe后，elf文件空间怎么分配；地址： 每个段的虚拟地址和长度 ）
- 符号解析与重定位（符号解析、重定位、调整代码中的地址）
空间与地址分配
（1）链接器扫描所有输入的目标文件，计算合并后每个段的位置和长度（比如a的.text和b的.text合并到一起）；
在链接之前，所有目标文件的虚拟地址（VMA）是0，链接时就会进行分配，链接后的文件会记录每个段的虚拟地址。
（2）收集所有的符号定义和符号引用，计算他们的虚拟地址，并放到全局的符号表。
每个符号在各自段的offset记录在原先的.o文件中的符号表里，在确定段在全局的虚拟地址后，便可以确定这些符号的虚拟地址了
符号解析与重定位
一个文件如果用到外部文件函数/变量时，编译成目标文件后，编译器将相应语句对应的地址暂时设置为0。同时，编译器会做两件事：
- 符号表：记录某个符号所在段、在所属段的偏移地址
- 重定位表：比如.rel.text .rel.data
重定位表的结构：
- offset： 距离段首的偏移值
- info：重定位入口的类型和符号在符号表中的下标
链接器处理每个重定位入口，查找全局符号表，找到相应符号进行重定位
如果找不到会报"undefined reference to xxx"
C++链接过程的一些问题
重复代码消除
C++模版、虚函数表在每一个用到的文件都会编译成同样的内容，直接链接会造成重复，链接器会进行重复代码消除。
全局构造与析构
全局对象的构造函数在main之前执行，在main之后析构
所以C++的ELF文件中，还额外定义了两种段
- .init： main之前会执行的代码
- .fini: main之后会执行的代码
API和ABI
API是源代码级别的接口；ABI是二进制级别的接口
比如C++的对象内存布局是ABI的一部分； POSIX是一个API标准
静态库链接
静态库是一组目标文件的集合，多目标文件压缩、打包
链接器链接过程中，会把需要的目标文件从库中解压出来，并链接成一个文件