【C语言】翻译环境与运行环境

一、前言

• 在我们学习C语言的时候，第一个接触的程序就是：在屏幕上打印” hello word! “，可当时的我们却未去深入的理解与感悟，一个程序代码是如何运行的；
• 而这一期的博客，则是带着我们，通过C代码去理解源文件是如何生成可执行程序。
• 首先我们得总体的知道，源文件经过编译+链接生成可执行程序；
• 编译的目的是编译器将所有的源文件，生成一个目标文件(windows中扩展名为.obj，Linux中扩展名是.o)，目的是将C代码转换为计算机可识别的指令；
• 链接是链接器将所有的源文件生成的目标文件与链接库(我们可以粗浅的认为，链接库是我们声明的头文件内容的实现目的地)链接在一起；
• 编译又可分为：预处理（预编译）、编译、汇编。

二、问题探讨所使用的开发环境（只需了解现象即可）

三、翻译环境

1.预处理

• 预处理的过程，主要有以下四步：
• 将头文件全部展开，此操作是递归进行的，也代表着，可以头文件中可以包含头文件
• 将#define定义的符号与宏，全部进行替换
• 去掉所有注释，所以注释是给我们程序员自己看的
• 条件编译的处理，条件成立的代码留下，否则去掉
• 添加行号与文件名标识，方便后续生成调试信息
• 还有保留program信息
• 代码例子：
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2.编译

• 编译的过程与目的：
• 将代码通过扫描器，分割一个个的符号：关键字，操作符等等，然后进行词义分析、语义分析、语法分析。主要任务是判断类型，声明。有关的语法错误，则是在此阶段完成识别并进行报错。
• 主要目的是：将C语言转换为汇编语言。
• 代码例子
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3.汇编

• 汇编的过程与目的：
• 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
• 主要的目的是：将汇编语言转换为计算机语言。
• 代码例子：
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4.链接

• 链接的目的：
• 将多个目标文件与对应的链接库进行处理，生成一个可执行程序。
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四、运行环境

• 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。
• 程序的执⾏便开始。接着便调⽤main函数。
• 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。
•  终⽌程序。正常终⽌main函数；也有可能是意外终⽌。