程序环境和预处理

目录

1. 程序的翻译环境和执行环境

2. 详解编译+链接

3.运行环境

4.预处理

         1 预定义符号

2.#define 定义标识符

3.续行符

4.#define定义宏

         5.宏替换规则

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1. 程序的翻译环境和执行环境

翻译环境：在这个环境中源代码被转换为可执行的机器指令。

执行环境：它用于实际执行代码。

2. 详解编译+链接

首先我们看一张图：

在一个工程中，我们需要协作，那必须创建多个源文件（test.c)，那么每个源文件经过编译器编译变为test.obj，再由链接器加链接库把test.obj文件变为test.exe可执行文件。 

接下来，我们具体看过程：

其实笼统地来说，由.c文件到.exe文件，只有两步，编译和链接，但是细分的话，有四步：

 

 所以仔细看图以后，我们可以知道，其实到可执行文件有四步，预处理，编译，汇编，链接。

编译过程中符号汇总，汇编产生的符号表，以及后面链接时要进行的符号表的合并和重定位。

都是非常重要的。

3.运行环境

程序执行的过程：

1. 程序必须载入内存中。在有操作系统的环境中：一般这个由操作系统完成。在独立的环境中，程序的载入必须由手工安排，也可能是通过可执行代码置入只读内存来完成。

2. 程序的执行便开始。接着便调用 main 函数。（ 程序的入口）

3. 开始执行程序代码。这个时候程序将使用一个运行时堆栈（stack），存储函数的局部变量和返回地址。程序同时也可以使用静态（static ）内存，存储于静态内存中的变量在程序的整个执行过程一直保留他们的值。

4. 终止程序。正常终止 main 函数；也有可能是意外终止。

4.预处理

1 预定义符号

__FILE__       // 进行编译的源文件

__LINE__     // 文件当前的行号

__DATE__     // 文件被编译的日期

__TIME__     // 文件被编译的时间

__STDC__     // 如果编译器遵循 ANSI C ，其值为 1 ，否则未定义

printf ( "file:%s line:%d\n" , __FILE__ , __LINE__ );可以通过打印字符串的方式来显示。

2.#define 定义标识符

#define +标识符+符号内容

（注意的一点是，#define定义标识符最后尽量不要加;（分号），因为会将分号当作标识符内容一起替换掉。）

比如：

#define MAX 1000;
#define MAX 1000


int main()
{ 
   int a=MAX;
   return 0;
}

为了防止分号多出现这种情况，尽量不要加；。

 3.续行符

如果定义的 stuff 过长，可以分成几行写，除了最后一行外，每行的后面都加一个反斜杠 ( 续行符 ) 。

#define DEBUG_PRINT printf("file:%s\tline:%d\t \
                         date:%s\ttime:%s\n" ,\
                         __FILE__,__LINE__ ,\
                         __DATE__,__TIME__ )  

其实相当于\转义了回车，当内容太长的时候，就可以利用续行符来解决，其实是在同一行。

4.#define定义宏

#define 机制包括了一个规定，允许把参数替换到文本中，这种实现通常称为宏（macro）或定义

宏（define macro）。

下面是宏的申明方式：

#define name( parament-list ) stuff

其中的 parament-list 是一个由逗号隔开的符号表，它们可能出现在stuff中。

注意：

参数列表的左括号必须与name紧邻。

如果两者之间有任何空白存在，参数列表就会被解释为stuff的一部分

举例说明：

#define square(x) ((x)*(x))

int main()
{
  int a=5;
  square(a+1);
}

会换成：
((5+1)*(5+1))

在写宏时，不要吝啬括号，能加括号的地方就加括号，会防止很多运算符优先级打乱预期的结果。

#define square(x) x*x

int main()
{
  int a=2;
  Add(a+1);
}

会换成：
2+1*2+1

从而没有到达我们平方的预期。

 5.宏替换规则

在程序中扩展 #define 定义符号和宏时，需要涉及几个步骤：

1. 在调用宏时，首先对参数进行检查，看看是否包含任何由 #define 定义的符号。如果是，它们首先被替换。

2. 替换文本随后被插入到程序中原来文本的位置。对于宏，参数名被他们的值所替换。

3. 最后，再次对结果文件进行扫描，看看它是否包含任何由 #define 定义的符号。如果是，就重复上述处理过程。

注意：

1. 宏参数和 #define 定义中可以出现其他 #define 定义的符号。 但是对于宏，不能出现递归。

2. 当预处理器搜索#define定义的符号的时候，字符串常量的内容并不被搜索。