C语言 -- 程序的翻译环境和执行环境

程序的翻译环境和执行环境

  • 程序的翻译环境和执行环境
    • 翻译环境
      • 翻译的步骤
    • 运行环境

程序的翻译环境和执行环境

翻译环境:该环境中源代码被转换为可执行的机器指令
执行环境:用于实际执行代码

翻译环境

C语言 -- 程序的翻译环境和执行环境_第1张图片

  • 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

翻译的步骤

有以下两段代码:

  1. sum.c
int g_val = 2016;
void print(const char* str)
{
	printf("%s\n", str);
}
  1. test.c
#include
int main()
{
	extern void print(char* str);
	extern int g_val;
	printf("%d\n", g_val);
	printf("hello bit.\n");
	return 0;
}

test.c与sum.c(隔离编译,一起链接)

  1. 预编译阶段(*.i)

预处理指令

  1. 编译(*.s)

语法分析
词法分析
语义分析
符号汇总

  1. 汇编(*.o)

形成符号表
test.o与sum.o

  1. 链接

合并段表
符号表的合并和符号表的重定位

如何查看编译期间的每一步发生了什么呢?
(Linux平台)

  • Linux
    编辑器 vim
    编译器 gcc / g++
    调试器 gdb
    make 多文件自动化编译

  • 预处理:展开头文件,宏替换,不进行语法检查
    gcc -o test.i -E test.c
    生成 .i 预处理文件

  • 编译:语法检查,生成汇编文件
    gcc -o test.s -S test.i
    生成 .s 汇编文件

  • 汇编:生成目标文件
    gcc -o test.o -c test.s
    生成 .o 目标文件

  • 链接:链接生成最终的可执行文件
    gcc -o test test.o

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:一般由这个操作系统完成。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内存来完成。
  2. 程序的执行开始,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,存储与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,也可能是意外终止。

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