C语言程序执行全流程

其实下面的步骤知道大概就行了~不用每个都详细了解（OS：你就算只知道编辑编译链接执行这四个阶段都不影响学习的）

C 语言程序的执行过程涉及多个步骤，在编译前主要有编辑阶段。以下是 C 语言程序从编写到执行的完整顺序及各阶段的详细介绍：

编辑阶段

• 文本编写：程序员使用文本编辑器（如 Visual Studio Code、Sublime Text、Vim 等）编写 C 语言代码，将算法和逻辑以文本形式输入到源文件中，源文件通常以 .c 为后缀名。
• 保存文件：在编写过程中，需要定期保存文件，确保代码不会丢失。保存的文件就是后续编译等操作的基础。

编译阶段

• 预处理
  • 宏展开：对代码中的宏定义进行展开，将宏名替换为对应的宏体内容，如 #define PI 3.14159 这样的宏定义，会在预处理阶段将代码中所有的 PI 替换为 3.14159。
  • 文件包含：处理 #include 指令，将指定的头文件内容插入到源文件中相应的位置。例如 #include  会将标准输入输出头文件的内容包含进来。
  • 条件编译：根据 #ifdef、#ifndef、#else、#endif 等条件编译指令，决定哪些代码需要参与编译，哪些代码需要被忽略。
• 编译
  • 词法分析：编译器将源程序的字符流按照词法规则识别为一个个单词，如将 int num = 10; 识别为 int（关键字）、num（标识符）、=（运算符）、10（常量）、;（界符）等。
  • 语法分析：基于词法分析得到的单词序列，按照 C 语言的语法规则进行分析，构建语法树。例如，对于语句 if (a > 10) { b = 20; }，会构建出反映该语句语法结构的语法树。
  • 语义分析：检查语法结构的语义是否正确，如变量是否声明、类型是否匹配等。例如，若将一个整型变量赋值给一个指针变量，语义分析就会检测出这是一个错误。
  • 代码生成：经过前面的分析后，编译器将源程序转换为目标机器的汇编语言或机器语言代码。
• 汇编：汇编器将编译生成的汇编代码转换为机器语言目标代码，生成以 .obj 为后缀的目标文件，目标文件包含了机器语言指令和数据，但还不能直接运行。

链接阶段

• 合并目标文件：将多个目标文件（可能包括自己编写的多个 .c 文件生成的目标文件以及使用的库文件等）合并在一起。
• 符号解析：解决目标文件中符号（如函数名、变量名等）的引用问题，将各个目标文件中的符号引用与实际的定义进行匹配和关联。
• 生成可执行文件：链接器将所有的目标文件和库文件进行整合，生成最终的可执行文件，在 Windows 系统中通常以 .exe 为后缀，在 Linux 系统中通常没有特定后缀。

执行阶段

• 加载到内存：操作系统将可执行文件加载到内存中，为程序分配内存空间，包括代码段、数据段、堆栈段等。
• 执行程序：CPU 从程序的入口点开始执行指令，按照程序的逻辑顺序依次执行各个语句，进行数据处理、运算、输入输出等操作。
• 结束运行：程序执行完所有的指令或遇到结束语句（如 return 0;）后，退出运行，操作系统回收程序占用的资源。