Wie kombinieren Linker Codemodule, um ausführbare Dateien zu erstellen?

Was machen Linker?

Linker spielen eine entscheidende Rolle im Software-Kompilierungsprozess und ergänzen die Arbeit von Compilern. Um ihre Funktion zu verstehen, sind Erkenntnisse darüber erforderlich, was passiert, wenn Quellcode in ausführbare Dateien konvertiert wird.

Beim Kompilieren wird der Quellcode in Objektbytecode (OBJ-Dateien) umgewandelt, der spezifische Anweisungen für die Architektur des Zielcomputers enthält. Allerdings stützen sich reale Programme oft auf externe Bibliotheken oder Frameworks. Linker lösen diese Referenzen auf, indem sie alle notwendigen Funktionen in einer einzigen ausführbaren Datei konsolidieren.

In der C-Programmierung wird ein einfaches „Hallo Welt!“ angezeigt. Das Programm ruft die Funktion printf auf, die nicht im Quellcode definiert ist. Linker erfüllen diese Abhängigkeit, indem sie die printf-Bibliothek in die ausführbare Datei integrieren. Ebenso können benutzerdefinierte OBJ-Dateien integriert werden, sodass sie vom Hauptprogramm aus aufgerufen werden können.

Dieser Prozess umfasst das „Kopieren und Einfügen“ notwendiger Funktionen, um eine zusammenhängende ausführbare Datei zu erstellen. Es ist erwähnenswert, dass einige Betriebssysteme wie Windows Dynamic Link Libraries (DLLs) anstelle monolithischer ausführbarer Dateien verwenden. DLLs enthalten gemeinsame Funktionen, wodurch die Größe der ausführbaren Hauptdatei verringert wird, diese jedoch von diesen zusätzlichen Dateien abhängig wird.

Linux verwendet das Konzept gemeinsam genutzter Bibliotheken, die funktionell den DLLs ähneln, aber unterschiedliche Merkmale aufweisen. Durch das Auflösen von Referenzen und das Mischen verschiedener Codemodule ermöglichen Linker die Erstellung nahtloser Softwareanwendungen, die externe Ressourcen nutzen.

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