C/C++编译底层

• C++内存管理
• LINUX进程区分段及存储数据
• GCC编译流程
• 动态库静态库区别及LINUX加载库
• extern C的结果和CPP编译的区别
• 重载的底层原理
• 编译性语言和解释性语言的本质区别和优缺点

C++内存管理

• 栈 存储函数的返回地址、参数、局部变量、返回值，从高地址向低地址增长
• 堆 malloc/free开辟内存的空间，从低地址向高地址增长
• 自由存储区 new/delete开辟内存空间
• 数据区
  数据区包含全局/静态存储区和常量存储区，存储已初始化的全局变量和静态变量、未初始化的全局变量和静态变量及字符串常量
• 代码区 存储程序的机器代码和程序指令

LINUX进程区分段及存储数据

Linux的每个进程都有各自独立的4G逻辑地址，其中0-3G是用户态空间，3~4G是内核空间，不同进程相同的逻辑地址会映射到不同的物理地址中。
逻辑地址分段如下，自下而上：

• 代码段。分为只读存储区和代码区，存放字符串常量和程序机器代码和指令
• 数据段。存储已初始化的全局变量和静态变量。
• bss段。存储未初始化的全局变量和静态变量，及初始化为0的全局变量和静态变量
• 堆。 当进程未调用malloc时是没有堆段的，malloc/free开辟的内存空间，向上生长
• 映射区。存储动态链接库以及调用mmap函数进行的文件映射
• 栈。存储函数的返回地址、参数、局部变量、返回值，向下生长。

GCC编译流程

• 预处理阶段：hello.c – “gcc -E预处理，头文件展开，宏替换，删除注释、空白” --> hello.i
• 编译阶段：hello.i – “gcc -s检查语法规范、生成汇编文件” --> hello.s
• 汇编阶段：hello.s – “gcc -c生成二进制文件” --> hello.o
• 链接阶段：hello.o – “数据段合并、地址回填，调用ld进行链接” --> a.out

动态库静态库区别及GCC加载库

静态库

• 编译时期链接
• 浪费空间和资源，如果多个程序链接了同一个库，则每一个生成的可执行文件就都会有一个库的副本，必然会浪费系统空间。
• 若静态库需修改，需重新编译所有链接该库的程序

动态库

• 运行时链接
• 运行时被链接，故程序的运行速度稍慢
• 动态库是在程序运行时被链接的，所以磁盘上只须保留一份副本，因此节约了磁盘空间。如果发现了bug或要升级也很简单，只要用新的库把原来的替换掉即可

GCC编译加载静态库

• 将所有的.c文件编译成.o目标文件

  • gcc -c add.c 生成add.o
  • gcc -c max.c 生成max.o

• 对生成的.o目标文件打包生成静态库

  • ar crv libfoo.a add.o max.o //libfoo.a是库的名字，其中lib一定要有
  • ar:做库的命令
  • c:创建库
  • r:将方法添加到库里
  • v：显示过程，可以不要

• 使用静态库

  • gcc -o main main.c -static -L. -lfoo //这里写的foo是去掉前后缀后库的名字
  • -L：指定路径 .代表当前路径
  • -l：指定库名

GCC编译加载动态库

• 对生成的.o文件处理生成共享库，共享库的名字为libfoo.so

  • gcc -shared -fPIC -o libfoo.so add.o max.o
  • -shared 表示输出结果是共享库类型的
  • -fPIC 表示使用地址无关代码（Position Independent Code）技术来生产输出文件

• 库的使用

  • cp libfoo.so /usr/lib //将库拷贝到系统库路径下（不推荐）

  • export 更改 LD_LIBRARY_PATH 当前终端的环境变量

  • 修改/etc/ld.so.conf文件，加入库文件所在目录的路径，然后
    运行ldconfig 目录名字，该命令会重建/etc/ld.so.cache文件即可

  • 上面三种选一个即可gcc -o main main.c -lfoo

extern-C的结果和CPP编译的区别

#include <stdio.h>
void print(int a,int b)
{
       printf("这里调用的是C语言的函数:%d,%d\n",a,b);
}

#ifndef _P_H
#define _P_H

void print(int a,int b);

#endif

#include <iostream>
using namespace std;
#include "p.h"
int main()
{
       cout<<"现在调用C语言函数\n";
       print(3,4);
       return 0;
}

重载的底层原理

"int __cdecl Add(int,int)" (?Add@@YAHHH@Z)
"double __cdecl Add(double,double)" (?Add@@YANNN@Z）
"long __cdecl Add(long,long)" (?Add@@YAJJJ@Z)

编译性语言和解释性语言的本质区别和优缺点