编译和链接

目录

程序的环境

编译和链接

翻译环境

运行环境

预处理详解

预定义符号

#define

定义常量

定义宏

#define的替换规则

#和##

#的作用

 ##的作用

带副作用的宏参数

宏和函数的对比

命名约定

#undef

条件编译

文件包含

嵌套文件包含

---

 

程序的环境

在ANSI C中任何一种实现中，存在两个不同的环境。

• 第一种：翻译环境，在这个环境中源代码被转化为可执行的机器指令
• 第二种：执行环境，它用于实际执行代码。
• 

我们平时写的代码，都是文本信息的代码，是源代码（源文件）。我们需要通过翻译环境把它翻译为可执行程序（.exe）（2进制指令），只有二进制指令，计算机才能够读懂和执行。有了可执行程序，通过执行环境（运行环境）运行之后才能产生我们想要的结果。

编译和链接

翻译环境

多个源文件通过编译器编译生成目标文件（.obj），加上链接库，通过链接器处理最终生成可执行程序。  

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. 程序的执行开始，接着调用main函数。
3. 开始执行程序代码。这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，也可能是意外终止。

预处理详解

预定义符号

这些预定义符号都是语言内置的。

举例：

 

#define

定义常量

#define 是一种预处理指令

1. #define 定义常量
2. #define 定义宏

定义常量时，只是简单的符号替换。 

定义宏

 #define机制包括了一个规定，允许把参数替换到文本中，这种实现通常称为宏。

举例： 

注意：用于数值表达式进行求值的宏定义应该尽可能加上括号，避免在使用宏时由于参数中的操作符或邻近操作符之间不可预料的相互作用。 

#define的替换规则

1. 在调用宏时，首先对参数进行检查，看看是否包含任何由#define定义的符号。如果是，他们首先被替换。
2. 替换文本随后被插入到程序中原来文本的位置。对于宏，参数名被他们的值所替换。
3. 最后，再次对结果文件进行扫描，看看他是否包含任何由#define定义的符号。如果是，就重复上诉处理过程。

注意：

1. 宏参数和#define定义中可以出现其他#define定义的符号。但是对于宏，不能出现递归。
2. 当预处理器搜索#define定义的符号的时候，字符串常量的内容不被搜索。

#和##

#的作用

如上图，除了我们平常的第一个方式打印，我们还可以按第二个方式打印。

 

如果我们打印的内容大多数重复，我们可以使用宏，因为宏的参数没有类型。而不能使用函数，因为函数的参数有类型，如上方的float和int。

我们在n前面加上了#，这样的#n，参数传a时就会变成“a”。即使用#，把一个宏参数变成对应的字符串。

 ##的作用

##可以把位于它两边的符号合成一个符号。它允许宏定义从分离的文本片段创建标识符。如下图：

注意：这样的连接必须产生一个合法的标识符，否则其结果时未定义的。

带副作用的宏参数

当宏参数在宏的定义中出现超过一次的时候，如果参数带有副作用，那么你在使用这个宏的时候就可能出现危险，导致不可预测的后果。副作用就是表达式求值的时候出现的永久性效果。

举例：

 

a++和b++会被整体带入所有的x和y中，最终的结果就不是预期的。 

宏和函数的对比

 宏通常被应用于执行简单的运算。

命名约定

一般来讲，我们有一个习惯：

• 把宏名全部大写，函数名不要全部大写。

#undef

这条指令用于移除一个宏定义。如下图：

移除宏定义后，就会报错 说M是未声明的标识符。 

条件编译

在编译一个程序的时候，我们如果要将一条语句（一组语句）编译或者放弃是很方便的。因为我们有条件编译指令。

1.

 

2.多个分支的条件编译： 

 

可以看到，条件为假时，语句会变成灰色，也就是他们会被忽略。 

3.判断是否被定义

 

这种条件编译只判断它是否被定义，与它的值无关，所以它判断结果为真。下方是另一种写法：

 还有一种否定的形式，如下图：两种不同的写法，任务都相同。

文件包含

头文件的包含有2种形式：

1. 包含本地文件（自己的.h文件）。------#include“xxx.h”
2. 包含标准库的头文件。------#include

• ""的查找策略：现在源文件所在目录下查找，如果该文件未找到，编译器就像查找库函数头文件一样在标准位置查找头文件。如果找不到就提示编译错误。
• <>的查找策略：查找头文件直接去标准路径下查找，如果找不到就提示编译错误。

库文件也可以用“”包含，不过这样查找的效率会变低，也不容易区分是库文件还是本地文件，所以尽量不要滥用“”。

嵌套文件包含

comm.h和comm.c是公共模块。

test1.c和test1.h使用了公告模块。

test2.c和test2.h使用了公告模块。

 test.h和test.c使用了test1和test2模块。

这样程序最终就会出现两份comm.h的内容。造成了文件内容的重复。

解决方法：

头文件开头这样写：#pragma once

这样就可以避免头文件的重复引入。