函数，从编辑到编译 (下) -- 一文带你了解编译 链接
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2. 编译
所谓编译过程，就是把预处理完的文件进行一系列词法分析，语法分析，语义分析及优化后生产相应的汇编代码文件。这一步是整个程序构建的核心部分，也是最容易出错的一部分。
从现在开始，步骤就变得十分复杂了。
对函数来说，这一阶段是最繁琐也是最为危险的：稍有不慎，轻则 warning 重则 error 。
我见过许多出错的函数，他们连着行号被编译器带到窗口，当街示众。
也有些函数和 #pragma 关系比较好，小错误被遮掩过去，免去了示众的命运。
2.1 扫描
我们要先经过一台扫描器 （Scanner），这机器如此庞大，以至于我根本看不出内部的细节。
我对大型机器充满好奇，编译器给了我一本手册——《编译宝典》，他说里面有讲扫描器的实现。
可我看不懂。
编译器告诉我，想要参透这本宝典，需要付出代价。
“代价？像岳不群那样？”
“你想哪儿去了！你说的那是《葵花宝典》，我说的代价是时间和精力！编译器这种庞大的工程，需要一个团队来合作完成，除非你是打算写写玩具编译器。”
所以我放弃了造出这些机器的想法，因为函数的一生太短了，希望你能实现我的愿望。
在扫描器里的体验不太舒服，它像一台 X 光机，把我的身体里里外外看了个遍，给我的感觉很不妙。
出了机器，会收到一个检查报告，像这样（篇幅有限，只拿一个表达式举例子）：
拿着这份报告，就该去进行语法分析了。
2.2 语法分析
语法分析器（Grammar Parser）就不需要我整个躺进去，只用把扫描器生成的检查报告交给他。
分析好之后，我拿到了一个盆栽 新的报告 —— 一棵树，或者，准确一点，一棵语法树（Syntax Tree）。
树的枝叶一切正常，表示我的表达式是合法的。毫无疑问，我再次通过了检查。
但有的函数就不这么幸运了，他们会在这一步检查出问题，比如括号不匹配，表达式中缺少操作符等等，这些错误会上报编译器，最后报告给程序员。——他们面临着整改的命运。
2.3 语义分析
刚刚的语法分析器，顾名思义，只完成了语法层面的分析，但他不了解表达式是不是真的有意义。
比如让两个指针做乘法，在语法上是合法的，但这是没有意义的。语义分析器（Semantic Analyzer）就能够检查出这个错误。
但语义分析也不是万能的，它也有局限性——语义分析仅仅能分析静态语句。
你问我什么是静态语义？
我不知道，因为我只是一个函数。
所谓静态语义，是能在编译期间可以确定的语义，与之相对的动态语义，就是只有在运行期才能确定的语义。
int a = 6 / 0;从静态语义上看，这句话是合法的，编译期间不会报错，但等到程序运行到这句时，就会报出 devided by 0 的错误，造成程序异常退出。
2.4 代码生成与优化
走到这，编译部分也算快结束了。
剩下的两台机器，一台叫代码生成器（Code Generator），一台叫目标代码优化器（Target Code Optimizer）。
目标代码优化器总是嫌弃代码生成器，因为代码生成器生成的代码效率低，还需要他花大功夫来优化。
用优化器的话讲：“生成器那家伙，每次生成一堆低效率的代码，我还得从头读到尾，进行基于数据流分析（data-flow analyse）技术的全局优化，太累了。”
其实代码生成器有做优化，叫做局部代码优化，只是优化程度远远不及优化器，所以他不好意思反驳优化器。
不过这不代表代码生成器结构就简单了，它生成代码的过程十分依赖于目标机器——这意味着它要适配许许多多的机器，不同的机器有着不同的字长、寄存器、整数数据类型和浮点数数据类型等，它要考虑的事情太多了。
经过生成器，表达式的样子发生了巨大的变化（这里以 x86 的汇编语言来表示）：
movl index, %ecx ; value of index to ecx addl $4, %ecx ; ecx = ecx + 4 mull $8, %ecx ; ecx = ecx * 8 movl index, %eax ; value of index to eax movl %ecx, array(,eax,4) ; array[index] = ecx优化器对上面的代码又做了一番深层次的优化，包括选择寻址方式，删除多余指令等。（代码比较短，所以优化效果并不明显。）
movl index, %edx leal 32(,%edx,8), %eax movl %eax, array(,%edx,4)每次走过这些流程，我都不得不感叹于编译器复杂的结构，也只有优秀的程序员们，才能够完成这么伟大的工程吧。
函数的编译，就是这么繁琐，且枯燥。
今天令我惊讶的是，所有函数都完美的通过了编译阶段。
“Nice~ 这次可以早点休息了！”不止是我，其他函数也是这么想的吧。
我们有说有笑，悠然等待着链接程序来做最后的收尾工作。
但万万没想到，危机竟出现在链接阶段。
3. 链接
我听长辈们说，链接器，拥有比编译器更为悠久的历史。