不知道各位老铁们在刚刚接触C语言的时候,是否产生过这样的疑问:我们编写好的代码是经过一系列什么操作才可以跑起来?  各个操作之间又有什么联系呢.......

ok~~接下来我将逐一解密!

⽬录

1. 翻译环境和运⾏环境

2. 翻译环境:预编译+编译+汇编+链接

3.运行环境

1. 翻译环境和运⾏环境

1.1)

翻译环境是指:在某个环境下,我们的代码被转换成可执行的机器指令(二进制指令)

运行环境是指:用于实际执行代码

1.2)

翻译环境需要经过编译和链接才可以生成可执行的机器指令

编译又分为:预处理(预编译),编译,汇编三大过程
1.3)

C语言的项目可以由多个 .c  文件一起构成:多个.c⽂件单独经过编译生成对应的目标文件,最终生成可执行程序

• 注:在Windows环境下的⽬标⽂件的后缀是.obj,Linux环境下⽬标⽂件的后缀是.o

• 多个⽬标⽂件和链接库⼀起经过链接器处理⽣成最终的可执⾏程序。

• 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。

具体执行见图:

2.编译环境

预处理,编译,汇编,链接之间的执行流程

2.1)预处理(预编译)

在预处理阶段,源⽂件和头⽂件会被处理成为.i为后缀的⽂件。

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

预处理规则:

• 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。

2.2)编译

编译过程就是将预处理后的⽂件进⾏⼀系列的: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。

array[index] = (index+4)*(2+6);

语法分析:

 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:

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

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。

test.c
#include<stdio.h> extern int Add(int x, int y); // 声明外部函数 int main() { int sum
= Add(2,3); printf("%d\n", sum); return 0; }
Add.c
int Add(int x,int y) { return x + y; }
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.obj

Add.c 经过编译器处理⽣成 Add.obj

我们在 test.c 的⽂件中使⽤了 Add.c ⽂件中的 Add 函数 我们在 test.c ⽂件中每⼀次使⽤ Add 函数的时候必须确切的知道 Add 
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 函数地址,所以暂时把调⽤ Add 的指令的⽬标地址搁置
。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,这个地址修正的过程也被叫做:重定位。  

3.运行环境

.程序的运行必须写入内存,这个一般是由操作系统来完成

.写入内存后,便开始调用 main()

.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。

.程序的结束:一种是正常结束;一种是异常结束

以上就是关于C语言的编译于链接的讲解,内容或许不是很精辟,欢迎各位大佬们随时指正!

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