C语言----程序环境

目录

前言:

1.翻译环境

        1.1预编译(预处理)

        1.2编译

        1.3汇编

        1.4链接

2.运行环境

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前言:

        我们在用vs或一些其他的编译器写代码的时候,当我们运行代码的时候,很自然而然的就出结果了,但是它究竟是如何是如何实现的呢?因为这部分的内容是涉及到"编译原理"的,所以本章节我们只对程序的编译运行有个大致的了解,明白它经过了哪几个阶段,怎么样运作的就行,过于深度的这里就不作探讨,有兴趣的小伙伴可以去深入了解<<编译原理>>,那么下面我们开始正片:

在ANSI(美国国家标准化协会) C 的任何一种实现,都存在两个环境! 

• 第1种是翻译环境，在这个环境中源代码被转换为可执行的机器指令(二进制的指令)
• 第2种是执行环境，它用于实际执行代码

 我们先来看一张图:

• 组成一个程序的每个源文件通过编译过程分别转换成目标代码（object code）。
• 每个目标文件由链接器（linker）捆绑在一起，形成一个单一而完整的可执行程序。
• 链接器同时也会引入标准C函数库中任何被该程序所用到的函数，而且它可以搜索程序员个人的程序库，将其需要的函数也链接到程序中

下面会对这两大环境进行详细讲解:

1.翻译环境

如何查看编译期间的每一步发生了什么呢？
接下来我会使用Linux系统下的gcc,一步步把这个流程给大家显示出来.

        1.1预编译(预处理)

预处理 选项 gcc -E test.c -o test.i
预处理完成之后就停下来，预处理之后产生的结果都放在test.i文件中。

       

        此时的test.i文件,通过和原先的test.c对比,你会发现头文件已经没有了,变成了几百行的代码,#define定义的值也已经被替换,并且原先的注释也被删除了.

因此我们可以得出结论,在预处理的阶段:

• 注释的删除
• #include 头文件的展开
• #define 符号的替换
• 理解为文本操作,所有的预处理指令都是在预处理阶段处理的

        1.2编译

编译 选项 gcc -S test.c
编译完成之后就停下来，结果保存在test.s中。

        经过编译之后,会把预处理后的C语言代码翻译成汇编指令,并且在这一步之中,还会进行:语法分析,词法分析,语义分析,符号汇总.

        1.3汇编

汇编 gcc -c test.c
汇编完成之后就停下来，结果保存在test.o中

        经过汇编后,会生成可重定位目标文件(Linux下.o后缀的文件),这一步会形成符号表.

        1.4链接

拿到所有的.o文件然后合并段表,进行符号表的合并和符号表的重定位.

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2.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。
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。

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        以上就是本期的全部内容啦,下期文章会专门针对预处理进行详解!