Зачем сначала компилировать в объектный файл?

Когда у вас есть проект с несколькими 100 исходными файлами, вы не хотите перекомпилировать все из них при каждом изменении. Компилируя каждый исходный файл в отдельный объектный файл и перекомпилируя только те исходные файлы, на которые повлияло изменение, вы тратите минимальное количество времени от изменения исходного кода до Нового исполняемого файла.

make является распространенным инструментом, используемым для отслеживания таких зависимостей и воссоздания вашего двоичного файла, когда что-то меняется. Как правило, вы устанавливаете, что каждый источник файл зависит от (эти зависимости обычно могут быть сгенерированы вашим компилятором-в формате, подходящем для make), и пусть make обрабатывает детали создания обновленного двоичного файла.

The .o file-это объектный файл. Это промежуточное представление конечной программы.

Конкретно, как правило, то .o файл имеет скомпилированный код, но он не имеет окончательных адресов для всех различных подпрограмм или данных.

Одна из вещей, которая необходима программе перед запуском, - это нечто похожее на образ памяти.

Например.

Если у вас есть основная программа и она вызывает подпрограмму A. (Это искусственный Фортран, я его не трогал десятилетия, так что работай со мной здесь.)

PROGRAM MAIN
INTEGER X,Y
X = 10
Y = SQUARE(X)
WRITE(*,*) Y
END

Тогда у вас есть квадратная функция.

FUNCTION SQUARE(N)
SQUARE = N * N
END

Это индивидуально скомпилированные единицы измерения. Вы можете видеть, что при компиляции MAIN он не знает, где находится "квадрат", по какому адресу он находится. Он должен знать, что поэтому, когда он вызывает инструкцию микропроцессорной подпрограммы перехода (JSR), инструкции есть куда идти.

The .o файл уже содержит инструкцию JSR, но у него нет фактического значения. Это приходит позже в соединении или фаза загрузки (в зависимости от вашего приложения).

Итак, сеть .o файл содержит весь код main и список ссылок, которые он хочет разрешить (в частности, квадрат). Квадрат в основном стоит отдельно, у него нет никаких ссылок, но в то же время у него еще не было адреса, где он существует в памяти.

Компоновщик снимет все с себя .o файлы и объединить их в один исполняемый файл. В старые времена скомпилированный код был бы буквально образом памяти. Программа должна была начаться по какому-то адресу и просто загрузили в оперативку оптом,а потом выполнили. Итак, в сценарии вы можете увидеть, как компоновщик берет два .o файлы, объединяя их вместе (чтобы получить фактический адрес квадрата), затем он вернется и найдет квадратную ссылку в MAIN, и заполнит адрес.

Современные компоновщики не заходят так далеко и откладывают большую часть окончательной обработки до момента фактической загрузки программы. Но концепция схожа.

Путем компиляции к.o файлы, вы в конечном итоге с многократно используемыми логическими блоками, которые затем объединяются процессами связывания и загрузки перед выполнением.

Другой приятный аспект заключается в том, что.o файлы могут поступать с разных языков. До тех пор, пока вызывающие механизмы совместимы (то есть как аргументы передаются в функции и процедуры и из них), то после компиляции в a .о, язык становится менее актуальной. Вы можете связать, объединить код C с кодом FORTRAN, скажем.

В PHP и все, процесс отличается тем, что весь код загружается в один образ во время выполнения. Вы можете рассмотреть Фортранс .o файлы, подобные тому, как вы используете PHPs include механизм для объединения файлов в большое, связное целое.

Еще одна причина, помимо времени компиляции, заключается в том, что процесс компиляции являетсямногоступенчатым процессом .

Объектные файлы являются лишь одним промежуточным результатом этого процесса. В конечном счете они будут использованы компоновщиком для создания исполняемого файла.

Мы компилируем в объектные файлы, чтобы иметь возможность связать их вместе, чтобы сформировать большие исполняемые файлы. Это не единственный способ сделать это.

Существуют также компиляторы, которые не делают этого таким образом, а вместо этого компилируют в память и немедленно выполняют результат. Раньше, когда студенты должны были использовать мэйнфреймы, это было стандартным. Turbo Pascal также сделал это таким образом.