C++教程：介绍编译器、链接器和标准库

在我们在上一课中详细地了解 C++ 程序是如何开发的。接下来我们了解C++开发的编译器、链接器和库。这是我们经常要用到的。

C++教程：介绍软件开发流程 | myfreax

在我们可以编写和执行我们的第一个 C++ 程序之前，我们需要更详细地了解 C++ 程序是如何开发的

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第 4 步：编译源代码

为了编译 C++程序，我们使用C++编译器。C++编译器按顺序遍历程序中的每个源代码 (.cpp) 文件，并执行两项重要任务：

首先，它会检查您的代码以确保它遵循C++语言的规则。如果没有，编译器会给你一个错误（和相应的行号）以帮助确定需要修复的内容。编译过程也将中止，直到错误被修复。

其次，它将您的C++源代码翻译成一个称为目标文件的机器语言文件。目标文件通常命名为name.o或name.obj，其中name与生成它的 .cpp文件的名称相同。

如果您的程序有3个.cpp 文件，编译器将生成3个目标文件：

C++编译器可用于许多不同的操作系统。我们将很快讨论安装编译器，所以现在不需要这样做。

步骤 5：链接目标文件和库

在编译器创建一个或多个目标文件后，另一个称为链接器的程序会启动。链接器的工作分为三部分：

首先，将编译器生成的所有目标文件组合成一个可执行程序。

其次，除了能够链接目标文件之外，链接器还能够链接库文件。一个库文件是预编译的代码的集合，它已经被“打包”在其他程序中重用。

C++核心语言实际上相当小而简洁（您将在这些教程中学到很多）。但是，C++还附带了一个名为C++ 标准库（通常缩写为标准库）的扩展库，它提供了可以在程序中使用的附加功能。C++标准库中最常用的部分之一是iostream库，它包含在显示器上打印文本和从用户获取键盘输入的功能。几乎每个编写的C++程序都以某种形式使用标准库，因此标准库链接到您的程序中是很常见的。大多数链接器会在您使用标准库的任何部分后立即自动链接到标准库中，因此这通常不是您需要担心的。

您还可以选择链接其他库。例如，如果您要编写一个播放声音的程序，您可能不想编写自己的代码来从磁盘读取声音文件、检查以确保它们有效，或者想出如何路由声音数据通过操作系统或硬件播放——这将是一项繁重的工作！相反，您可能会下载一个已经知道如何做这些事情的库，然后使用它。我们将在附录中讨论如何在库中链接（并创建您自己的库！）。

第三，链接器确保正确解析所有跨文件依赖项。例如，如果您在一个.cpp文件中定义某些内容，然后在另一个.cpp文件中使用它，则链接器会将两者连接在一起。如果链接器无法将引用与其定义连接起来，您将收到链接器错误，并且链接过程将中止。

一旦链接器完成了所有目标文件和库的链接（假设一切顺利），您将拥有一个可以运行的可执行文件！

对于高级读者

对于复杂的项目，一些开发环境使用makefile，它是一个描述如何构建程序的文件（例如编译和链接哪些文件，或以其他方式以各种方式处理）。已经有人写了整本关于如何编写和维护makefile的书，它们可以成为一个非常强大的工具。但是，因为 makefile不是C++核心语言的一部分，您也不需要使用它们来继续，所以我们不会在本教程系列中讨论它们。

第 6 步和第 7 步：测试和调试

这是有趣的部分（希望如此）！您可以运行您的可执行文件并查看它是否产生您期望的输出！

如果您的程序运行但不能正常工作，那么就需要进行一些调试以找出问题所在。我们将很快更详细地讨论如何测试您的程序以及如何调试它们。

集成开发环境 (IDE)

请注意，步骤 3、4、5 和 7 都涉及软件（编辑器、编译器、链接器、调试器）。虽然您可以为这些活动中的每一个使用单独的程序，但称为集成开发环境 (IDE) 的软件包将所有这些功能捆绑并集成在一起。我们将在下一节讨论并安装一个IDE 。