C/C++开发工程师面试题整理（五）——编译原理

灰太狼 2022-12-08 01:49 215阅读 0赞

> 感谢秋招时面试官的提问，让自己对程序语言的理解更加深了一些。

### 1.C语言编译过程（2020年兴业数金面试题） ###

> 答：1.用C语言编写的程序为C语言源程序，源程序的扩展名为：".c"
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> 2.源程序经编译生成目标文件“.obj”
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> 3.把目标文件与各种库函数连接起来，生成可执行文件".exe"

## 2.程序在执行main函数之前会发生什么（2020年招商金融科技面试题） ##

> 答：main函数执行之前，主要就是初始化系统相关资源：  
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> 1.设置栈指针  
>   
> 2.初始化static静态和global全局变量，即data段的内容  
>   
> 3.将未初始化部分的赋初值：数值型short，int，long等为0，bool为FALSE，指针为NULL，等等，即.bss段的内容  
>   
> 4.运行全局构造器，估计是C++中构造函数之类的吧  
>   
> 5.将main函数的参数，argc，argv等传递给main函数，然后才真正运行main函数

### 3. C语言头文件引号和尖括号的区别（2020年民生科技面试题） ###

> 答：1.用尖括号 \#include <>： 一般用于包含标准的库头文件，编译器会去系统配置的库环境变量和用户配置的路径去搜索，而不会在项目的当前目录去查找
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> 2.用双引号 \#include ""： 一般用于包含用户自己编写的头文件，编译器会先在项目的当前目录查找，找不到后才会去系统配置的库环境变量和用户配置的路径去搜索
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> 3.尖括号和双引号，区别不是很重要的。其实编译器搜索包含文件，是依据搜索路径环境设置，那是很灵活的。一般说推荐用尖括号，不过是减少搜索路径加快预处理速度的意思，无所谓对错，从最保守地搜索所有可能的路径来说，用双引号不用考虑那么多，那是作最大范围的搜索。无论如何，这个区别只影响编译时预处理阶段的运行，对程序最终效果没影响。

### 4. 详细的描述一些编译器的工作过程（2020年民生科技、小米面试题） ###

> 编译器的任务是将源码转化为二进制的机器码。
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> 1.**确定编译参数。**获取当前的系统运行环境等。
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> **2.确定标准库和头文件的位置。**从配置文件中提取标准库和头文件的位置。
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> **3**.**确定依赖关系**。编译器确定编译的先后顺序，假设文件A依赖于文件B，只有文件B编译完成后，才开始编译文件A。当文件B发送变化时，文件A会被重新编译。
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> 4.**预编译头文件**。不同的源码文件可能引用同一个头文件，编译的时候头文件也必须一起编译，为了节省时间，编译器在编译源码之前，先编译头文件。头文件只编译一次。
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> **5**.**预处理。**预编译完成后，编译器进行预处理。预处理就是将要包含(include)的文件插入原文件中、将宏定义展开、根据条件编译命令选择要使用的代码，最后将这些代码输出到一个 ".i" 文件中等待进一步处理。预编译过程主要处理那些源代码文件中以 "\#"开始的预编译指令。比如"\#include"、"\#define"等，主要处理规则如下：
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>  *  将所有的 "\#define" 删除，并且展开所有的宏定义
>  *  处理所有条件预编译指令，比如"\#if"、"\#ifdef"、"\#elif"、"\#else"、"\#endif"
>  *  处理"\#include"预编译指令，将被包含的文件插入到该预编译指令的位置。注意，这个过程是递归进行的，也就是说被包含的文件可能还包含其他文件
>  *  删除所有的注释"//"和"/\* \*/"
>  *  添加行号和文件名标识，比如 \#2 "hello.c" 2，以便于编译时编译器产生调试用的行号信息及用于编译时产生编译错误或警告时能够显示行号
>  *  保留所有的 \#pragma 编译器指令，因为编译器需要使用它们
> 
> 6.**编译。**预处理后，编译器开始生成机器码。对某些编译器还存在中间步骤，即源码-汇编码-机器码
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> **7.连接操作。**经过预处理后的文件还不能执行，需要进一步转成可执行文件，把外部函数的代码（通常是后缀名为.lib和.a的文件）添加到可执行文件中。
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> **8.安装。**上一步的连接是在内存中进行的，即编译器在内存中生成了可执行文件。下一步，必须将可执行文件保存到用户事先指定的安装目录。将可执行文件（连带相关的数据文件）拷贝过去、完成创建目录、保存文件、设置权限等步骤。这整个的保存过程就称为"安装"（Installation）
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> **9.操作系统连接。**可执行文件安装后，必须以某种方式通知操作系统，让其知道可以使用这个程序了。在操作系统中，登记这个程序的元数据：文件名、文件描述、关联后缀名等等。Linux系统中，这些信息通常保存在/usr/share/applications目录下的.desktop文件中。另外，在Windows操作系统中，还需要在Start启动菜单中，建立一个快捷方式。
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> **10.生成安装包。**编译器还必须有生成安装包的功能。通常是将可执行文件（连带相关的数据文件），以某种目录结构，保存成压缩文件包，交给用户。

### 5.编译器如何处理\#define宏定义的（2020年民生科技面试题） ###

> 答：\#define 定义宏名字，预处理程序会把这个宏扩展到使用该名字的位置。