编译的时候发生了什么？

通常我们会用这样的命令来编译一个 cpp 文件：

我们教材告诉我们编译的过程是“预处理-编译-链接”。但是这显然难以让我们清楚理解这个问题。

就以最简单的 hello world 文件为例：

在这里 g++ 实际上是把 main.cpp 和 libstdc++ 做了链接。

使用 objdump -D a.out | less 查找 main 函数的位置：

我们发现主函数调用了 std::basic_ostream& operator<<(std::basic_ostream&, const char*); 这个函数，我们继续找这个函数的定义：

我们会发现他只是一个跳转。进一步的，我们使用 ldd 查看程序依赖库：

我们会发现 a.out 链接了 libstdc++.so。

单文件编译虽然方便，但是有缺点。当我们的项目变大的时候，会不断放大这个缺点。所以我需要多文件编译。我们可以通过 g++ -c hello.cpp -o hello.o 将 hello.cpp 编译成中间文件，最后只需要链接这个 .o 文件即可。

但是这同样存在问题，当我们的文件依赖关系变多的情况下，我们不可能每一次都重写编译指令。这就有了 makefile，只需要写出文件的依赖关系即可。不过，makefile 不跨平台，而且编写的时候比较头疼，这就有了 cmake。

什么是库（library）

考虑我们编写代码的过程，如果我们使用模块化编程的思想，那么我们会有一些头文件。最简单的方式就是 head-only。不过这也会导致一些问题，也就是说当我们的头文件过于庞大的时候，每一次我们都需要重新编译一遍程序。我们会发现 boost 库的编译很慢，就是这个原因（当然这是由于模板是不能分离头文件和源文件导致的，如果我们需要模板编程，那么我们必须在头文件中就有实现）。

所以，我们可以分离声明和定义。也就是说头文件只有声明的作用，让编译器自动去连接函数的声明。这样我们把源文件编译成库，就可以让多个文件使用。

库分为动态库与静态库。其中静态库会直接把代码插入可执行文件，而动态库则是在可执行文件中加入一个“插桩”函数，当程序执行到这里的时候则会将 .dll 文件中的函数加载到内存中。

（等待施工）