C语言《翻译环境和执行环境（预处理文件的生成）》

目录

1.C语言的翻译环境和执行环境

1.1 C语言的翻译环境

1.11 .i文件的生成

1.2 C语言的执行环境

---

1.C语言的翻译环境和执行环境

在ANSI C（美国国家标准协会（ANSI）设定的C语言标准）中存在两种环境

1.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

2.执行环境：实际应用于代码的实现

1.1 C语言的翻译环境

把源代码转换成可执行的机器指令需要经过编译与链接，而编译又细分为预处理（或者说预编译），编译，汇编。如图所示：

预编译：在gcc环境下以执行-E命令，test.c-->test.i 而test.i就是我们预处理之后的文件了。下面由具体观看.i文件的操作，预处理主要做的是文本操作，1.头文件的包含（#include），把头文件从库中引出放到文件中。2.把注释的文本去除。3.把#define定义的符号进行替换。4.条件编译。（#if，#endif，#elif等是在条件编译期间选择的）

编译：在gcc环境下-S命令，test.i-->test.s 产生编译后的test.s文件。编译主要作用：把c语言代码转换成汇编代码，其中涉及语法分析、词法分析、语义分析以及符号汇总。

汇编：在gcc环境下-c命令,把汇编文件.s转换为目标文件test.o(VS环境后缀.obj)，它的作用是把汇编代码翻译成为二进制指令的机器语言，同时把文件中的函数标识等结合其所分配的符号地址形成符号表。（不同文件有各自的符号表）

链接：待编译完成后与进行链接，把该项目的所有文件链接，其主要分为1.合并段表（各个目标文件中被分为不同片段，不同文件的同一个段区合并在一起形成可执行程序中的各个段）。2.符号表的合并和重定位(每个目标文件.obj有各自的符号表，他们之中有相同或者不同的函数标识，相同名称的标识由于是不同文件产生故有不同的符号地址，于是统一重定位（声明只是个承诺，链接期间分配确切地址）形成最终的符号表，所以在不同文件调用函数都是从同一个地址出发的)（链接函数的定义，链接库里面的函数都是在这一层完成的）

举个例子：

test.c函数标识Add的符号表匹配的地址，假设为0x0012ff40

int Add(int x, int y)
{
	return x + y;                //test0.c文件中的
}

 test1.c文件中有三个函数标识分别为printf，main，Add函数,该文件符号表匹配的Add地址为0x0025ff20 。于是最后链接完成得到可执行文件后两个Add就会重定义为同一个地址（以定义所在地址为主），以至于可以通过extern外部声明找到test0.c中的Add函数。但是有声明的

地址，不代表有这个函数的定义，最后会在链接中判断是否存在函数定义。

extern int Add(int x, int y);

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	printf("%d\n", Add(a, b));            //test1.c文件中
	return 0;
}

值得一提的是：汇编阶段形成的符号表包含着函数标识及符号地址，这个地址并没有实际分配到空间，内存地址实际空间分配是在链接期间进行的。编译期间的符号地址是为链接器提供条件，方便寻找到该位置。具体符号地址取决于编译器，可能为偏移量或其他编码供其自己寻找。

 内容参考于下面两文章，仅作为学习参考。有问题可以评论区共同交流

(189条消息) 程序的静态链接（2）：空间与地址分配_Aspiresky的博客-CSDN博客

关于汇编：汇编程序和符号表的用途是什么？ 符号的地址是什么？ | 码农家园 (codenong.com)

1.11 .i文件的生成

vs中属性——  C/C++  ——  预处理器  ——  预处理到文件（改为是）

再按仅编译（ctrl+F7）即可在debug文件中看到.i文件

 里面最后几行就是预处理后的程序代码

1.2 C语言的执行环境

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。