一个程序员的一生

前言：
想起这个标题也是受到了 jyy 课程 https://jyywiki.cn/OS/2024/ 的影响，想要找到一个能将尽可能多的知识点全部串联起来的主题，就类似状态机，因此最终也是决定以这个为题。
之前也写过一点点点相关的内容，不过比较少。
这篇文章算是一篇对于操作系统知识（我个人了解的部分）的整理吧，可能会花费较多的时间去更新，因为我并不能保证所有涉及的知识点（或者说我想写的）我都已经很好的掌握了，所以这也算是一个查漏补缺的过程吧，希望我最终不会鸽掉它。
2024/08/03

诞生

今天是2024年9月的第一天，也是317灭亡的第一天，本想着来履行一个月前的承诺来写一点东西，却发现没有什么头绪，不过打都打开了，还是写一点吧。

大家都知道，一个 C++ 程序要经过四道工序才能变成一个可执行文件：

预处理 ---> 汇编 ---> 编译 ---> 链接

接下来就大致介绍一下每一个步骤的作用。

预处理

预处理可以使用 clang++ -E（不出意外，后续都使用 clang 演示，不过这没啥大的区别）进行，在手册里是这么描述预处理的：

Preprocessing
This stage handles tokenization of the input source file, macro expansion, #include expansion and handling other prerprocessor directives. The output of this stage is typically called a ".i"(for C), ".ii"(for C++), ".mi"(for Objective-C), or ".mii"(for Objective-C++) file.

主要做的就是两件事：

1. 展开所有的头文件、宏定义****，除了用户定义的宏以外，像 __LINE__（输出当前行号）、__FILE__（输出当前文件名）、__FUNCTION__（输出当前函数名）之类的预定义的宏也会被一并展开。例如 GCC 的预定义宏可以在这里了解。
2. 删除所有的注释，以及没有用到的 #ifdef 分支。
3. 生成 linemarkers (TODO：这我也是第一次了解，需要补习)

注意这里的删除仅仅是用空行替代，所以程序的行数还是没有发生变化的。比如如下这么一个简单的程序，

#include <iostream>

#define PI 3.1415926

const int r = 2;

#define MAX(a, b) std::max((a), (b))

int main() {
#ifdef NOTEXIST
    // Not exist
    std::cout << (r * PI) << std::endl;
#else
    // Exist
    std::cout << (MAX(r, 1) * PI) << std::endl;
#endif
}

不考虑头文件，最后会得到

const int r = 2;

int main() {

    std::cout << (MAX(r, 1) * PI) << std::endl;

}