机器码和目标码在哪些情况下生成？

Question

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有人能解释一下目标代码和机器代码这两个概念之间的区别吗？这些是在哪些情况下产生的？

Answer 1

不同的编译器工具链做不同的事情。正如在对您最初问题的注释中所讨论的，一些编译器将源代码直接转换为机器代码，而另一些编译器将源代码转换为汇编代码（作为中间表示），然后通过汇编器运行该汇编代码以生成机器代码。我的经验主要是使用做前者的编译器，但Peter Cordes正确地指出GCC做后者。实际的实现大多是无关紧要的，除非您正在处理编译器本身。任何一个都将产生正确的结果，并且都不会对使用编译器的人产生任何相关的影响。

实际上，在这两个模型之间还有另一个概念上适合的替代方案。Clang（更具体地说，LLVM)就是一个例子。它将源代码编译成中间语言，但它不使用特定于体系结构的汇编语言作为中间表示，而是使用IR（中间表示）。事实上，这是LLVM编译模型的一大创新。该工具链分三个阶段实现：前端将源代码解析为IR代码，优化器对IR代码进行优化传递，后端将IR代码转换为特定CPU的机器代码。

这种设计允许为各种源语言编写各种前端，以及针对任何CPU的各种后端。然而，位于中间的优化器在所有情况下都是相同的，因为它处理的是始终相同的中间IR代码。

顾名思义，机器代码是特定于机器的。机器码的x86将只运行在x86处理器上；ARM机器码只在ARM处理器上运行；等等。

这是由编译器作为输出的最后阶段生成的。它生成一个目标文件，其中包含目标代码，而目标代码实际上只是打包到目标文件中的机器代码。然而，目标文件通常不仅仅包含机器代码--它们还包含内部和外部符号的表、常量数据、调试信息等。链接器在从这些目标文件生成最终的可执行映像时会使用所有这些。

虽然您没有特别询问它，但汇编代码只是机器代码的人类可读形式。机器代码是二进制格式，可以由处理器直接执行，而汇编代码使用助记符，程序员更容易读写。例如，在x86上，目标代码可能包含字节0x74，但在汇编语言中，这将由助记符je表示（或者等效地，jz)。汇编程序是将汇编语言助记符转换成二进制机器代码的程序。