[转载]LCC编译器的源程序分析(2)LCC编译器的预处理

 

上面已经介绍了 C 编译器的目标，其实在实现这个目标之前，是经历了很多阶段处理的，其中第一个阶段的处理，就是预处理。预处理的任务是做什么呢？在 LCC 里预处理主要是把所有包含的头文件和源程序生成一个中间文件，并且把所有宏展开，替换为真实的值。前面介绍的例子源程序，经过预处理后，就会生成下面的代码，如下：

 

#line 1 "hello.c"

#line 1 "include/stdio.h"

 

 

 

 

typedef unsigned int size_t;

 

 

 

 

typedef unsigned short wchar_t;

 

 

 

 

typedef wchar_t wint_t;

typedef wchar_t wctype_t;

 

 

 

 

typedef char *    va_list;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#line 39 "include/stdio.h"

 

 

 

 

 

struct _iobuf {

 char *_ptr;

 int   _cnt;

 char *_base;

 int   _flag;

 int   _file;

 int   _charbuf;

 int   _bufsiz;

 char *_tmpfname;

 };

typedef struct _iobuf FILE;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

extern FILE *_iob;

 

 

 

 

typedef long fpos_t;

 

 

 

extern FILE (*__imp__iob)[];

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

int _filbuf(FILE *);

int flsbuf(int, FILE *);

 

FILE * _fsopen(const char *, const char *, int);

 

void clearerr(FILE *);

int fclose(FILE *);

int _fcloseall(void);

 

FILE * fdopen(int, const char *);

 

int feof(FILE *);

int ferror(FILE *);

int fflush(FILE *);

int fgetc(FILE *);

wchar_t fgetwc(FILE *);

wchar_t getwc(FILE *);

 

int _fgetchar(void);

int fgetpos(FILE *, fpos_t *);

char * fgets(char *, int, FILE *);

 

int fileno(FILE *);

 

 

int _flushall(void);

FILE * fopen(const char *, const char *);

int fprintf(FILE *, const char *, ...);

int xfprintf(FILE *,const char *,...);

int fputc(int, FILE *);

int _fputchar(int);

int fputs(const char *, FILE *);

size_t fread(void *, size_t, size_t, FILE *);

FILE * freopen(const char *, const char *, FILE *);

int fscanf(FILE *, const char *, ...);

int xfscanf(FILE *,const char *,...);

int fsetpos(FILE *, const fpos_t *);

int fseek(FILE *, long, int);

long ftell(FILE *);

size_t fwrite(const void *, size_t, size_t, FILE *);

int getc(FILE *);

int getchar(void);

char * gets(char *);

int getw(FILE *);

int _pclose(FILE *);

 

FILE * popen(const char *, const char *);

 

int printf(const char *, ...);

int xprintf(const char *,...);

int dprintf(const char *, ...);

int putc(int, FILE *);

int putchar(int);

int puts(const char *);

int _putw(int, FILE *);

int remove(const char *);

int rename(const char *,const char *);

void rewind(FILE *);

int _rmtmp(void);

int scanf(const char *, ...);

int xscanf(const char *,...);

void setbuf(FILE *, char *);

int setvbuf(FILE *, char *, int, size_t);

int _snprintf(char *, size_t, const char *, ...);

int sprintf(char *, const char *, ...);

int xsprintf(char *, const char *, ...);

int snprintf(char *,size_t,const char *,...);

int xsnprintf(char *,size_t,const char *,...);

int sscanf(const char *, const char *, ...);

int xsscanf(const char *,const char *,...);

char * _tempnam(char *, char *);

FILE * tmpfile(void);

char * tmpnam(char *);

char *tempnam(char *,char *);

int ungetc(int, FILE *);

int _unlink(const char *);

 

int vfprintf(FILE *, const char *, va_list);

int vprintf(const char *, va_list);

int _vsnprintf(char *, size_t, const char *, va_list);

int _vsnwprintf(wchar_t *, size_t, const wchar_t *, va_list);

int vsnprintf(char *,size_t,const char *,va_list);

int xvsnprintf(char *,size_t,const char *,va_list);

int xvsnprintf(char *,size_t,const char *,va_list);

int vsprintf(char *, const char *, va_list);

int xvsprintf(char *, const char *, va_list);

void perror(const char *);

void _wperror(const wchar_t *);

 

 

 

 

 

 

 

#line 2 "hello.c"

 

int main(void)

{

 int nTest1 = 1;

 int nTest2 = 2;

 int nTest3;

 int i;

 

 nTest3 = nTest1 + nTest2;

 printf("nTest3 = %d/r/n",nTest3);

 

 for (i = 0; i < 5; i++)

 {

       printf("%d/r/n",nTest3+i);

 }

 

 printf("00:30:28"" ""Apr 07 2007""/r/nhello world/n");

 return 0;

}

 

现在就来分析一下经过预处理的中间文件。

#line 1 "hello.c"

这行告诉编译器要编译的源文件名称和行号。这里是 hello.c 的第一行。

#line 1 "include/stdio.h"

在 hello.c 的第一行里包含了一个头文件 include/stdio.h ，而这个头文件源程序紧跟着后面，直到 #line 2 "hello.c" 行前，都是包含的头文件源程序。在那行的后面才是 hello.c 的源程序，可以看到在 main 函数里的宏定义也被替换掉了。如下：

printf("00:30:28"" ""Apr 07 2007""/r/nhello world/n");

预处理把宏定义 __TIME__ 变成了 "00:30:28" 字符串，把宏定义 __DATE__ 变成了 "Apr 07 2007" 。这两个宏定义生成的字符串跟编译时间相关，其实就是把当前编译的时间生成字符放到相应的位置。

 

上面的中间源程序是 LCC 预处理生成样子，没有删除任何一行，即使是空行也没有删除一行。其实在 C 里，还有使用 #define 定义的宏定义，也会替换掉的。因此，在宏定义处理里，没有复杂的计算，只是字符串的替换。在这里没有介绍完整的预处理代码，因为把主要精力放到 C 编译器去。

 

C 编译器就是接收上面这样的中间文件，进行编译处理的。