C语言程序是怎么在计算机中运行起来的

• hello.c

#include <stdio.h>

int main(){
	printf("hello,world\n");
	return 0;
}

这段 C语言程序的代码能被编程人员读懂，但是计算机系统读不懂。C语言、C++、java 这些高级编程语言本质上还是人类用的语言而不是计算机用的语言。
为了能在计算机上运行这个 C语言程序，需要由其他程序将每一条 C语言程序转化成低级的机器语言指令。这些指令会被按照一种被称为可执行目标程序的格式打包好，以二进制存储文件的形式存储起来。目标程序也称为可执行目标文件。
C语言编译器驱动程序将 C语言程序文件 hello.c翻译成一个可执行目标文件 hello。整个翻译过程可分为四个阶段，执行四个阶段的程序为：

• 预处理器
• 编译器
• 汇编器
• 链接器

以下是以这个“hello.c”程序为例，对四个阶段的讲解：

1. 预处理器阶段：
   • 在这个阶段，预处理器会处理“#include <stdio.h>”这行代码。它会把“stdio.h”这个头文件的内容插入到当前位置。头文件中通常包含了一些函数的声明，比如“printf”函数的声明。此外，预处理器还可能处理其他的预处理指令，比如宏定义等。对于我们的“hello.c”程序，经过预处理器处理后，就为后续的编译做好了准备。
2. 编译器阶段：
   • 编译器会把预处理后的代码翻译成汇编语言代码。在这个例子中，它会分析“int main()”函数中的语句，比如“printf(“hello,world\n”);”和“return 0;”，并将其转换为相应的汇编指令。这些汇编指令是一种更接近机器语言但仍然相对可读的形式。
3. 汇编器阶段：
   • 汇编器的任务是将编译器生成的汇编语言代码转换为机器语言指令。机器语言指令是由二进制数字组成的，计算机可以直接执行。对于“printf”这样的函数调用，会生成相应的机器指令来完成函数的调用和参数传递等操作。
4. 链接器阶段：
   • 因为我们的程序可能会调用一些库函数，比如“printf”函数就是在标准库中定义的。链接器会把我们程序生成的目标文件和系统提供的库文件（包含了“printf”等函数的实现）链接在一起，形成一个完整的可执行目标文件。这样，当我们运行这个可执行文件时，计算机就能正确地执行“printf”等函数，输出“hello,world”并最终结束程序返回 0。