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這是一個(gè)程序員的電腦硬盤(pán)， 在一個(gè)叫做“學(xué)習(xí)”的目錄下有兩個(gè)小程序， 一個(gè)叫做Hello.java ， 另外一個(gè)叫做hello.c 。
Hello.java 自視甚高，有點(diǎn)看不起老派的hello.c , 經(jīng)常叫他“C老頭”。
這hello.c 也瞧不起“囂張”的 java 程序， 也給他起來(lái)一個(gè)外號(hào)： “Java 小子”。
但是這個(gè)目錄下沒(méi)有其他人， 每天深夜，主人睡去以后就是無(wú)邊的黑暗和無(wú)盡的孤獨(dú)， 盡管互相看不順眼， C老頭和Java小子還是得聊聊天解悶。
“C老頭兒， 我聽(tīng)說(shuō)你們C語(yǔ)言在誕生的時(shí)候也是以可移植性著稱(chēng)?” Java 小子率先發(fā)難，充分發(fā)揮了中國(guó)人話里有話，笑里藏刀的特點(diǎn)?？梢浦残允荍ava最引以為傲的亮點(diǎn)， 編寫(xiě)一次，處處運(yùn)行可不是說(shuō)著玩的， 他決定以己之長(zhǎng)攻彼之短，先給C老頭挖個(gè)坑， 等他入坑后再羞辱他一番。
“哪里哪里， 我們可比不上你們Java ” 沒(méi)想到C老頭竟然不跳坑， Java 小子的招數(shù)被化于無(wú)形。
“那你們?cè)趺刺?hào)稱(chēng)移植性好啊，難道在Windows平臺(tái)上開(kāi)發(fā)的程序能運(yùn)行在Linux上?” Java小子心有不甘，繼續(xù)窮追不舍。
“我們那是代碼的可移植性，不是程序的可移植性，比方說(shuō)吧， 像我這個(gè)hello.c 可以在windows上編譯運(yùn)行， 也可以在Linux上編譯運(yùn)行， 完全不用修改代碼。 ”
Java 小子感到很吃驚， 這是一次編寫(xiě)到處編譯啊， 好像不比自己差啊。 他覺(jué)得有點(diǎn)沮喪，看來(lái)這一板斧砍不下去了。
可是轉(zhuǎn)念一想， hello.c只是個(gè)非常簡(jiǎn)單的程序，像Windows、Linux上都有他的編譯器和標(biāo)準(zhǔn)程序庫(kù)， 那肯定可以移植了， 要是使用了系統(tǒng)平臺(tái)的接口了呢?
“你要是調(diào)用了Windows平臺(tái)的API，例如創(chuàng)建一個(gè)線程，拿到Linux上怎么辦?”
“那我們C語(yǔ)言就用條件編譯” C老頭早就料到Java小子會(huì)這么問(wèn)。
“哈哈，有沒(méi)有搞錯(cuò)， 這么麻煩啊，源代碼中這么多古怪的#ifdef， 程序員們還不累死。 ” Java小子終于抓住了把柄。
“這已經(jīng)很不錯(cuò)了，在我們C語(yǔ)言剛剛誕生的時(shí)候， 可是上個(gè)世紀(jì)70年代， 根本沒(méi)有什么Java虛擬機(jī)之說(shuō)， 沒(méi)有什么抽象層能屏蔽底層的平臺(tái)API， 可不得辛苦程序員?” C老頭說(shuō)得很客觀，Java 小子的囂張的氣焰消失了大半。
“那C語(yǔ)言怎么不與時(shí)俱進(jìn)，也搞個(gè)虛擬機(jī)啊” Java 小子異想天開(kāi)。
“這你就不懂了， C語(yǔ)言生來(lái)就是做系統(tǒng)級(jí)編程的，就是要貼近硬件，追求性能和效率，弄個(gè)虛擬機(jī)，我怎么去直接操作內(nèi)存? 和硬件交互? 對(duì)了，我們可以用指針可以直接操作內(nèi)存，效率極高， 你的Java就不行了吧”
“Java 當(dāng)然沒(méi)有指針了， 那玩意兒太容易出錯(cuò)，也容易出現(xiàn)漏洞， 我們的James Gosling老爹就禁止我們直接操作內(nèi)存。”
“我們C語(yǔ)言一旦編譯鏈接以后，就成為一個(gè)可以獨(dú)立執(zhí)行的程序了， 而你呢，只是變成一個(gè)Hello.class 而已，沒(méi)有虛擬機(jī)， 你都運(yùn)行不了， 說(shuō)得難聽(tīng)一點(diǎn)， 就是一個(gè)寄生蟲(chóng)啊。” Java 老頭不動(dòng)聲色，開(kāi)始組織反擊。
Java 表示無(wú)言以對(duì)。
“還有啊， 我的hello.exe一旦運(yùn)行， 那就是一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程，擁有一個(gè)獨(dú)立的地址空間，被CPU獨(dú)立調(diào)度; 而你的Hello.class 什么都不是， Java虛擬機(jī)(java.exe)才是一個(gè)進(jìn)程，Hello.class 被裝載以后只能在這個(gè)進(jìn)程里作為一個(gè)線程來(lái)運(yùn)行， 生活的空間也就是什么方法區(qū)、堆..... 這境界也差得太遠(yuǎn)了吧”
姜還是老的辣， C老頭招招致命。
"等等， 你剛才說(shuō)了一個(gè)什么詞來(lái)著，鏈接?這是什么鬼東西?" Java 小子抓住了一根稻草。
“鏈接你都不懂? 真夠老土的， 趕緊去看看《深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)》第7章吧。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是把一個(gè)符號(hào)和這個(gè)符號(hào)的地址給綁定起來(lái)。”
“我只看過(guò)《深入理解Java虛擬機(jī)》 ， 沒(méi)看到什么鏈接啊， 你那個(gè)定義太抽象了，沒(méi)人能聽(tīng)懂!”
C老頭心里鄙視了一下Java小子，所學(xué)果然淺薄， 盤(pán)算著舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)明下什么是鏈接。
“你知道編譯是怎么回事嗎? ” C 老頭打算另辟蹊徑給Java講講。
“那我肯定知道啊， 我這個(gè)Hello.java經(jīng)過(guò)編譯以后，不就變成Hello.class了”
“我們C語(yǔ)言的程序，經(jīng)過(guò)預(yù)處理，編譯，匯編等步驟以后，能變成一個(gè)叫做'目標(biāo)文件' 的東西”
“假設(shè)我這個(gè)hello.c程序又調(diào)用了cal.c中的函數(shù)add :”
hello.c :
cal.c :
“那就會(huì)生成兩個(gè)目標(biāo)文件， hello.o 和 cal.o”
Java 小子問(wèn)道： “難道你這個(gè)hello.o 不能執(zhí)行嗎? ”
“那肯定不能執(zhí)行，你看那個(gè)add函數(shù)的定義是在cal.o 這個(gè)目標(biāo)文件中， 我hello.o中根本就沒(méi)有啊!怎么執(zhí)行? 所以編譯器只好在hello.o 中記錄類(lèi)似這樣的東西：hello.o 中需要調(diào)用add 函數(shù)，但是這個(gè)函數(shù)的實(shí)際地址不在本文件中，鏈接的時(shí)候需要找到實(shí)際地址，把它給替換掉! 替換的過(guò)程就是一個(gè)重定位的過(guò)程 ， 這一步做完了，才可以執(zhí)行。 ”
Java 小子說(shuō)： “不對(duì)吧， 假設(shè)我也調(diào)用了另外一個(gè)類(lèi)Calculator.java 中add方法， 我們倆編譯以后生成兩個(gè)class 文件，這兩個(gè)文件完全獨(dú)立， 不用做鏈接， 直接就可以運(yùn)行啊。 ”
“你們肯定會(huì)做鏈接的，只不過(guò)這個(gè)鏈接不是在編譯期做的，而是在運(yùn)行期做的。 等到Hello.class被裝入你的Java虛擬機(jī)運(yùn)行的時(shí)候， 會(huì)發(fā)現(xiàn)有個(gè)指令要調(diào)用Calculator的add方法， 這個(gè)時(shí)候就需要裝載Claculator.class ，找到add方法來(lái)調(diào)用執(zhí)行。 這也是一種鏈接，只不過(guò)是運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)鏈接而已。” C老頭做了一個(gè)總結(jié)陳述。
Java 小子現(xiàn)在明白了C老頭說(shuō)的鏈接的含義： 把一個(gè)符號(hào)(add函數(shù)的名稱(chēng))和這個(gè)符號(hào)的地址(add函數(shù)的真正地址，那里有add函數(shù)的指令)給綁定起來(lái)。
“這老頭還挺厲害嘛” Java小子心里不由得對(duì)C老頭產(chǎn)生了敬意， 他決定從明天開(kāi)始，不再叫他C老頭了，叫他老師， 向他多多請(qǐng)教。
眼看著天馬上亮了，兩人互道晚安。
第二天半夜，Java小子興沖沖地找C老師討教， 可是hello.c已經(jīng)找不到了， 同一個(gè)目錄下來(lái)了一個(gè)叫做hello.py的新家伙， 他熱情地對(duì)Java小子打打招呼： “你好，我是Python，初來(lái)乍到，請(qǐng)多多關(guān)照?！?/p>
“你知道hello.c去哪兒了嗎?”
“他呀， 程序員主人覺(jué)得C語(yǔ)言的指針太復(fù)雜了，實(shí)在是學(xué)不會(huì)，就放棄了， 順便把hello.c給刪除了。 ”
【本文為專(zhuān)欄作者“劉欣”的原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請(qǐng)通過(guò)作者微信公眾號(hào)coderising獲取授權(quán)】
文章名稱(chēng)：C老頭和Java小子的硬盤(pán)夜話
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