本节中使用的IDE为Kei MDK

1. 汇编、编译和链接

先上一张老图，然后我们仔细看下这个器、那个器的都是干啥的：

你可能会问，这东西了解了又能怎样？有什么用吗？那么好，我们就来看一下了解编译原理是不是真的就那么没用？
对于Keil来说，这几个东西在“keil根目录\ARM\ARMCC\bin”里面，如下图所示：

　　这几个东东就是keil编译器的内核，他们可以完成从C代码到可以烧写进MCU的二进制件的转换过程。其中

  • armar.exe 预处理器
  • armcc.exe 编译器
  • armasm.exe 汇编器
  • armlink.exe 链接器
  • fromelf.exe 是elf文件的实用工具集

　　有了这几个东东，你甚至不用打开keil就能干活，直接在windows的shell里面通过命令行就可以完成编译链接。
当然了你也可以在集成开发环境中见到这几个货：

如上图：

  1. 汇编器相关选项
  2. 编译器相关选项
  3. 预处理器相关选项
  4. 链接器描述文件（*.map）中包含的内容

还有这个：

上面是专门的链接器相关配置的界面，那么这些东东都是干嘛用的呢？

让我们先来举个栗子，考虑比如下面这样一段代码：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Reset_Handler   PROC
                EXPORT  Reset_Handler               [WEAK]
                IMPORT  SystemInit
                IMPORT  __main
 
                LDR     r0, =errorfunc
                BLX     r0
                LDR     r0, =__main
                BX      r0
                ENDP

　　启动代码中的｀Reset_Handler｀代码，大家可以一眼看出来这段代码是错误的，其中红色字体的｀errorfunc｀是我故意填在这里的一个不存在的函数，编译必然报错，那么我们看看编译器是怎么报错的？

　　重点在图中蓝色底纹的部分，注意第一个单词：assembling……，然后后面跟着出错信息，没错，这是一个汇编器错误；再看下面，我再代码里面给出一个错误（我在main.c里面删掉了一个头文件）：

　　还是看蓝色底纹部分，注意第一个单词：compiling……，然后后面跟着出错信息，没错，这是一个编译器错误，跟上面的不同，这是编译器报错，我们再看下面一个错误，代码如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
int main(void)
{
    char ch;
 
    /* Init board hardware. */
    /* attach 12 MHz clock to FLEXCOMM0 (debug console) */
    CLOCK_AttachClk(BOARD_DEBUG_UART_CLK_ATTACH);
 
    BOARD_InitPins();
    BOARD_BootClockFROHF48M();
    BOARD_InitDebugConsole();
 
    PRINTF("hello world.\r\n");
 
    while (1)
    {
        ch = errorfunc();
        PUTCHAR(ch);
    }
}

错误的是红色字体的不存在函数｀errorfunc｀，我们make一下整个工程，看看怎么报错：

还是看蓝色底纹部分，注意第一个单词：linking……，然后后面跟着出错信息，这次是一个链接器错误！

　　发现了吗？大家经常说的编译器报错，其实是几个不同的东西再报错，编译器、汇编器、链接器都会报错，那你可能会问，知道这个有啥用呢？当然是有用的，比如汇编器报错，基本跟C语言没关系，基本可以断定是汇编语言语法错误或者是嵌入C语言的汇编语言出错（在C中嵌入汇编是一种非常有效的编程手段）；如果是链接器报错，那就基本跟C语言语法无关，不是你的C语法上出错，很可能是你调用了不存在的函数或者链接器脚本写错了，或者使用了不存在的标号Symbol；而只有编译器报错，才总是你的C写的有问题。
　　我见过很多程序猿，看见报错就马上在自己的C代码里面翻来覆去的找，结果根本找不到错误，所以看到错误的第一反应是看看是谁报错？汇编器、编译器、还是链接器，这样可以排除掉N多可能性，可以帮助你迅速排查错误。以上示例代码很简单，大家可以一眼就看到错误，但是如果你的代码十分巨大，内部代码调用关系十分复杂的情况下你就会发现这个技巧相当有效。

2. 你就是老板，当然要学会看工作报表：

　　我就是个写代码的，不是BOSS，干好活就得了。但是做开发环境的可不这么想，对于IDE来说，他们才是干活的，你是告诉他们怎么干活的老板，他们干了哪些事情，会通过报表的形式汇报给你，这就是编译器生成的中间文件，要当一个好老板当然得会看报表，所以一个合格的写代码的要学会看编译器的中间文件。

看下图……：

　　这是一个LPC5408的hello world例程由编译器生成的中间文件，这些就是你的“预处理器员工”、“编译器员工”、“汇编器员工”、“链接器员工”的工作报表。我们来一起看一下：

　　首先是扩展名为“.i”的预处理器文件，这货几乎很少用到，基本就是把C文件中用到的头文件内容导入到C语言中，如果头文件部分有问题，是比较容易找到问题的，很少会需要“.i”的协助，这里就不列出来看了，大家有兴趣自己打开这种文件看一下。

　　然后是“*.lst”和“*.txt”编译器&汇编器的报表文件，也很少用到，这里略过。

　　最后是真正有用的链接器描述文件“*.map”非常有用，绝对是你的“核心员工”的工作报表，也是最复杂的一个，工程配置里面可以看到其配置项，非常的多，在工程配置的Listing选项卡里面，如下图：

　　整个*.map文件也是巨长，里面大概的内容有：

（1）标号表
链接器生成的所有标号，包括所有函数名&全局变量名称都可以生成标号，每一个标号的地址以及其占有的存储空间情况。

（2）存储空间占用情况

这里只列一部分，map文件里面更详细，连每一个函数的占用情况都会列出来。
（3）所有被链接（不是编译）的函数列表及其地址，没有被链接的也有，如果你有兴趣看的话
如下图，截取了一小部分

　　但这些东西具体有什么用，我们会在以后的文章中大量涉及，这里很难单独说清楚，先打下一个基础，我们以后的文章会经常涉及这个map文件，如果你真的把这个文件看明白了并能熟练应用，那么恭喜你，你就解锁了一个重要技能包。

　　这里对编译器部分介绍很简单，以后其他文章里面我们会深入探讨，然后我也打算写一篇介绍GCC/GNU工具链用于嵌入式开发的文章，那是一片更广阔的天地。

　　原本打算写一篇深入介绍编译器原理&应用的文章，但写到这里还是写不下去了，主要是相互依存的点很多，避开这些点单独谈编译器原理&应用是非常不现实的。想来想去，这些体系性的东西还是要循序渐进，以后随着我们解锁了更多的技能包我们再会深入探讨这部分内容。

转自：https://blog.csdn.net/weixin_39118482/article/details/79657178