我们平时在编译器上编写代码,然后运行代码,最后得到程序的运行结果。这让我们不经好奇:程序在电脑中到底经过了什么样的变化,使得它最终生成了我们想要得到的结果,因此今天就来了解一下程序的环境
在ANSI C(标准C)的任何一种实现中,存在两个不同的环境
第1种是翻译环境,在这个环境中源代码被转换为可执行的机器指令(二进制指令,机器可以读懂的指令)。 第2种是执行环境,它用于实际执行代码。
每一个源文件(.c文件)独立的通过编译器的编译,都会生成一个与之对应的目标文件(.obj文件)。将程序中所有的目标文件一起同时加上链接库里的数据(平时用的头文件等都是在系统的链接库里的),再通过链接器的链接,就会产生一个可执行程序(.exe文件) 具体的流程如下:
由上图可以看到,编译过程主要包含了预处理、编译和汇编这三个步骤。 接下来进行具体讲解:
预编译,又称为预处理 如果要在Linux环境下对源文件(test.c)实现这一步,需要的命令是: gcc test.c -E -o test.i (然后就生成了 .i文件) 主要工作(文本操作): 1、头文件的包含; 2、宏的定义的替换;(将宏定义的符号用具体的值替换,即,删除宏定义的符号) 3、注释的删除;(注释是方便程序员阅读代码,编译器不需要) ……等。
在Linux环境下,对文件(test.i)进行编译操作,需要的命令: gcc test.i -S (生成 .s文件) 主要工作: 1.把C语言代码转化成汇编代码 2.主要进行: ①语法分析;②词法分析;③语义分析;④符号汇总等。
在Linux环境下,对文件(test.s)进行汇编的命令: gcc test.s -c (生成 .obj文件)(linux下是.o文件) 主要工作: 1.把汇编代码转化为二进制代码; 2.形成符号表 主要有包括全局变量(不包括局部变量)、函数……等(基于编译部分的符号汇总)。
主要工作: 1.合成段表 Linux环境下的可执行程序都是elf格式,因此可以将经过编译步骤生成的可执行程序进行合并成一个段表。 2.符号表的合并和重定义 这样就可以跨源文件查找函数或者全局变量 下面举个关于符号表的例子:
程序执行的过程:
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for (i = 0; i<10; i++)
{
printf("%d ", i);
}
return 0;
}
以上就是今天要讲的内容,本文介绍了程序的环境,主要对程序的翻译环境进行了了解。 本文作者目前也是正在学习编程方面的知识,如果文章中的内容有错误或者不严谨的部分,欢迎大家在评论区指出也欢迎大家在评论区提问、交流。 最后,如果本篇文章对你有所启发的话,也希望可以多多支持作者,谢谢大家!