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news 2025/9/17 20:53:32

校园网站建设方向,网站新闻列表页面代码,资讯文章类网站织梦模板,网站开发蓝云目录 1. 翻译环境和运行环境 2. 翻译环境 2.1 预处理 2.2 编译 2.3 汇编 2.4 链接 3. 运行环境 4.完结散花悟已往之不谏，知来者犹可追创作不易，宝子们！如果这篇文章对你们…

1. 翻译环境和运行环境

2. 翻译环境

2.1 预处理

2.2 编译

2.3 汇编

2.4 链接

3. 运行环境

4.完结散花

悟已往之不谏，知来者犹可追

创作不易，宝子们！如果这篇文章对你们有帮助的话，别忘了给个免费的赞哟~

1. 翻译环境和运行环境

在ANSI C的任何一种实现中，存在两个不同的环境~

其一：翻译环境

在这个环境中源代码被翻译（转化）成可执行的机器指令（即二进制指令）

其二：执行环境

用于实际执行代码

2. 翻译环境

那么翻译环境是怎么将源代码转化成可执行的机器指令呢~

其实翻译环境是由编译和链接两个大的过程组成的，而编译过程又可以分为由三个过程：预处理（有些书也叫预编译）、编译和汇编。

一个C语言项目可能有多个.c文件一起构成，那多个.c文件是如何生成可执行程序的呢？

1.多个.c文件单独经过编译器，编译处理生成对应的目标文件

2.注:在Windows环境下目标文件的后缀是.obj，而在Linux环境下目标文件的后缀是.o

3.多个目标文件和链接库一起经过链接器处理最终生成可执行的程序~

4.链接库是指运行时库（它是支持程序运行的基本函数集合）或者第三方库~

如果再把编译器分成三个过程，那就变成了下面的过程~

2.1 预处理

在预处理阶段，源文件和头文件会被处理为.i为后缀的文件

在gcc环境下想观察一下，对test.c预处理后的.i文件，命令如下~

gcc -E test.c -o test.i

预处理阶段主要处理那些源文件中#开始的预编译指令，比如：#include，#define，处理的规则如下：

•将所有的#define删除，并展开所有的宏定义。

•处理所有的条件编译指令，如：#if、#ifdef、#elif、#else、#endif

• 处理#include预编译指令，将包含的头文件的内容插入到该预编译指令的位置。这个过程是递归进行的，也就是说被包含的头文件也可能包含其他文件。
• 删除所有的注释
• 添加行号和文件名标识，方便后续编译器生成调试信息等。
• 或保留所有的#pragma的编译器指令，编译器后续会使用。
经过预处理后的.i文件中不再包含宏定义，因为宏已经被展开。并且包含的头文件都被插如到.i文件
中。所以当我们无法知道宏定义或者头文件是否包含正确的时候，可以查看预处理后的.i文件来确认。

2.2 编译

编译过程就是将预处理后的.i文件进行一系列的：词法分析、语法分析、语义分析及优化，生成相应的汇编代码文件。

编译过程的命令如下：

gcc -S test.i -o test.s

词法分析：

将源代码程序被输⼊扫描器，扫描器的任务就是简单的进行词法分析，把代码中的字符分割成⼀系列的记号（关键字、标识符、字⾯量、特殊字符等）。
上面程序进行词法分析后得到了16个记号：

语法分析：

接下来语法分析器，将对扫描产生的记号进行语法分析，从而产生语法树。这些语法树是以表达式为节点的树

语义分析：

由语义分析器来完成语义分析，即对表达式的语法层面分析。编译器所能做的分析是语义的静态分
析。静态语义分析通常包括声明和类型的匹配，类型的转换等。这个阶段会报告错误的语法信息

2.3 汇编

汇编器是将汇编代码转转变成机器可执行的指令，每⼀个汇编语句几乎都对应⼀条机器指令。就是根据汇编指令和机器指令的对照表⼀⼀的进行翻译，也不做指令优化。
汇编的命令如下：

gcc -c test.s -o test.o

2.4 链接

链接是⼀个复杂的过程，链接的时候需要把⼀堆文件链接在⼀起才生成可执行程序。
链接过程主要包括：地址和空间分配，符号决议和重定位等这些步骤。
链接解决的是⼀个项目中多文件、多模块之间互相调用的问题
比如：
在⼀个C的项目中有2个.c文件（ test.c 和 add.c ），代码如下：

test.c

#include <stdio.h>
//test.c
//声明外部函数
extern int Add(int x, int y);
//声明外部的全局变量
extern int g_val;
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
int sum = Add(a, b);
printf("%d\n", sum);
return 0;
}

add.c

int g_val = 2022;
int Add(int x, int y)
{
return x+y;
}

我们已经知道，每个源文件都是单独经过编译器处理生成对应的目标文件。
test.c 经过编译器处理生成 test.o
add.c 经过编译器处理生成 add.o
我们在 test.c 的文件中使用了 add.c ⽂件中的 Add 函数和 g_val 变量。
我们在 test.c 文件中每⼀次使用Add 函数和 g_val 的时候必须确切的知道 Add 和 g_val 的地
址，但是由于每个⽂件是单独编译的，在编译器编译 test.c 的时候并不知道 Add 函数和 g_val
变量的地址，所以暂时把调用 Add 的指令的目标地址和 g_val 的地址搁置。等待最后链接的时候由链接器根据引用的符号 Add 在其他模块中查找 Add 函数的地址，然后将 test.c 中所有引用到
Add 的指令重新修正，让他们的目标地址为真正的 Add 函数的地址，对于全局变量 g_val 也是类
似的方法来修正地址。这个地址修正的过程也被叫做：重定位。

3. 运行环境

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。