学习Opencv（蝴蝶书/C++）相关——2.用clang++或g++命令行编译程序

非常建议去看一下B站这个课程：基于VSCode和CMake实现C/C++开发 | Linux篇：
就是讲在不使用Visual Studio这种IDE的情况下，纯靠g++/gcc这样的命令行去逐步执行cpp程序的编译，链接，执行等操作。

另外，也可以看一下这篇文章，都有助于理解用编译器的命令行去执行cpp程序：
MacOS使用clang

1. c/cpp程序的执行

1.1 cpp程序的编译过程

这里复习一下本科的知识，

1. 编译程序把高级语言写的源程序（source program，比如：.cpp后缀）转换为机器指令的目标程序（object program，比如：.o后缀）
2. 编译时是以源程序文件（即.c或者.cpp）为对象进行的，分别对每个源程序文件进行编译得到相应的目标程序，再将这些目标程序链接成为一个统一的二进制的可执行程序。
3. 预处理指令和C++语句分开处理，前者由预处理器（或者也常称为预编译器）对预处理指令（#开头的，比如宏定义和include）进行预处理，详见 1.2 预处理指令。
4. 把预处理得到的结果和程序剩下的部分一起，组成一个完整的，可以用来编译的最终的源程序，编译程序对该源程序正式进行编译，得到目标程序。
5. 不同的编译系统除了会提供C/CPP规定的标准库函数外，有些编译系统还会提供自己的专门的函数/库函数。

C/CPP的编译过程：

图自：什么是动态链接与静态链接？

1. 编译自动包括预编译和正式编译两个阶段，编译得到本源文件的目标文件（Windows下一般是.obj的后缀，UNIX下一般是.o的后缀）。
2. 再通过链接把所有需要的目标文件链接在一起，就得到了最后的可执行程序（Executive program，Windows下一般是.exe的后缀，UNIX下一般没有后缀）
   • 即便程序只有一个源程序文件（一个X.cpp），编译后得到的目标函数也不能直接运行，也需要经过连接阶段，因为要与库函数链接，才能生成可执行程序。

参考：

• 【本质】你知道C语言编译的过程吗？
• C语言程序设计-谭浩强
• Introduction to C/C++ compilation in Linux os with gcc
• The C++ Compilation Model

1.2 预处理指令

• #include<iostream>这句话并不是C++语句，而是C++的一个预处理指令，以#开头与常规的C++语句相区别，行的末尾没有分号。
• #include<iostream>是个包含指令，将iostream文件的内容包含到该命令所在的程序文件中，代替该指令。
• 由于这类指令都放在程序开头，因此称为"头文件"（header file）
• 编译时，先对所有的预处理命令进行处理，将头文件的具体内容替换#include指令，然后再对该程序单元进行整体编译。

1.3 编译过程的细节

这个属于编译原理的内容了，可以看看 Alfred V. Aho,Monica S.Lam的编译原理，这里大概放个图：

代码的编译过程可以分为预处理，词法分析，语法分析，语义分析，目标代码，链接，生成可执行程序。

2. macOS下使用Clang看cpp程序的编译过程

2.1 示例

如果想看gcc的，可以看 【本质】你知道C语言编译的过程吗？这篇文章。

以下内容，大部分出自：MacOS使用clang

编译用的clang_demo.cpp 源码：

#include <iostream>
#define STR "Hello world"int main(int argc, const char * argv[]) {std::string a = STR;std::cout << a << std::endl;return 0;
}

查看编译步骤：
(由于是cpp语言，因此用clang++，就好像gcc命令是c语言，g++就是cpp一样)

> clang++ -ccc-print-phases clang_demo.cpp
0: input, "clang_demo.cpp", c++
1: preprocessor, {0}, c++-cpp-output
2: compiler, {1}, ir
3: backend, {2}, assembler
4: assembler, {3}, object
5: linker, {4}, image
6: bind-arch, "x86_64", {5}, image

可以看到，分为6步：