【C语言进阶】程序的翻译、执行

目录

1. 程序的翻译环境和运行环境

2. 程序编译、链接过程

3. 翻译环境

3.1 编译过程

3.1.1 预编译（预处理）

3.1.2 编译

3.1.3 汇编

3.2 链接过程

3.2.1 合并段表

3.1.2 符号表的合并和重定位

4. 运行环境

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1. 程序的翻译环境和运行环境

.c 文件是源文件或者源程序

但是在电脑中运行的文件都是 .exe 可执行文件

所以 .c的源文件需要经过 编译+链接 变成 .exe可执行文件

.c 文本文件------翻译环境------->.exe二进制文件------运行环境------->输出        

2. 程序编译、链接过程

编译：需要编译器

链接：需要链接器

每一个源文件经过编译器都会生成一个目标文件

3. 翻译环境

3.1 编译过程

 

3.1.1 预编译（预处理）

预处理阶段：文本操作-----> 将.c 文件变成 .i 文件

• 头文件的包含：拷贝头文件
• 删除注释： 使用空格代替注释（包括头文件中的注释）
• #define 定义的替换

3.1.2 编译

编译阶段：将C语言代码翻译成汇编代码------->将.i 文件变成 .s 文件

• 语法分析：检查C语言代码有没有错误
• 词法分析：将C代码进行拆解，比如哪些是符号，哪些是操作符等等
• 语义分析：读懂语义，才能将C代码翻译成汇编
• 符号汇总：将全局变量、函数名等符号，进行汇总，为链接做准备

3.1.3 汇编

汇编阶段：将汇编文件翻译成二进制文件------->将.s 文件变成 .obj 文件

• 形成符号表：

每个源文件都会生成对应的目标文件

编译阶段将全局变量、函数名等符号，进行汇总

而汇编将编译阶段汇总的符号生成一个符号表，就是将符号和地址对应起来，生成一个类似表格一样的结构

这里：

• Add 0x000的地址是没有用的，但是main程序的文件中包含它，那就要生成一个地址，现在还没将具体的地址链接起来，所以这个地址是无效的
• 对应的add.c 中有个函数，会生成符号表，例如 Add 0x100
• main函数也会形成符号表
• 只有函数名、全局变量等才会在编译阶段进行符号汇总，然后汇编阶段形成符号表

 

3.2 链接过程

将多个目标文件经过链接器链接，生成可执行程序.exe

3.2.1 合并段表

.obj 目标文件有自己的固定格式（elf文件格式），都被分成了几个段

将不同的目标文件链接在一起

这样，对应段上的数据就会放到一起去了

不管有多个.obj目标文件，最后只能生成一个.exe可执行程序

3.1.2 符号表的合并和重定位

这时候，需要进行符号表的合并和重定位

我们知道main函数里面那个Add的地址是错误的，且Add是有重名的

所以将两个Add合并，取有效的Add地址，这里是 0x 100，相当于符号表的重定位

main函数没有冲突，直接生成符号表

这样函数名和地址对应起来，需要的时候直接去地址中找就行了

• 如果Add的代码没有了
• 那么合并符号表的时候，就会找不到Add的地址，就会报错
• 所以报错是链接错误、而符号表的合并就是在链接期间完成的

 

• 因为main函数文件那个Add只是声明函数，之前函数章节介绍过，声明是告诉这里可能有个函数长啥样，但是具体有没有无所谓

例子：形成符号表

 

4. 运行环境