C进阶-编译环境与预处理

本章重点：

程序的翻译环境

程序的执行环境

详解：C语言程序的编译+链接

预定义符号介绍

预处理指令#define

宏和函数的对比

预处理操作符#和##的介绍

命令定义

预处理指令#include

预处理指令#undef

条件编译

 1. 程序的翻译环境和执行环境

在ANSI C的任何一种实现中，存在两个不同的环境。

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。

第2种是执行环境，它用于实际执行代码。 

 2. 详解编译+链接

2.1 翻译环境

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。

 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。

//编译本身也分为几个阶段：
//sum.c
int g_val = 2016;
void print(const char *str)
{
printf("%s\n", str);
}

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

 

#include 
int main()
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<10; i++)
    {
        printf("%d ", i);
    }
    return 0;
}

1. 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。

2. 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。

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

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。

预处理详解：

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 

#define 定义标识符

语法：
#define name stuff
#define MAX 1000
#define reg register //为 register这个关键字，创建一个简短的名字
#define do_forever for(;;) //用更形象的符号来替换一种实现
#define CASE break;case //在写case语句的时候自动把 break写上。
// 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__ )