说实话,本章了解即可,不一定要求搞懂,但如果想学精一点的话,还是要明白其原理(本章所用编译器为VC,VS不便于观察)
一、翻译环境和运⾏环境
在ANSIC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)
第2种是执⾏环境,它⽤于实际执⾏代码
二、 翻译环境
其实翻译环境是由编译和链接两个⼤的过程组成的,⽽编译⼜可以分解成:预处理(有些书也叫预编译)、编译、汇编三个过程
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
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
如果再把编译器展开成3个过程,那就变成了下⾯的过程:
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
在gcc环境(也就是VC中)下想观察⼀下,对test.c ⽂件预处理后的.i ⽂件,命令如下:
gcc -E test.c -o test.i//这是一个命令行,要在终端中输入
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:
1、 将所有的#define 删除,并展开所有的宏定义
2、处理所有的条件编译指令,如:#if、#ifdef、#elif、#else、#endif
3、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
4、删除所有的注释
5、添加⾏号和⽂件名标识,⽅便后续编译器⽣成调试信息等
6、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⼊到.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
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
编译过程的命令如下:
gcc -S test.i -o test.s
给个例子:
array[index] = (index+4)*(2+6);
如果对这个代码进行编译就会经历一系列步骤
(1) 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:
(2)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
(3) 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
汇编
汇编器是将汇编代码转变成机器可执⾏的指令(2进制的指令),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
命令:
gcc -c test.s -o test.o
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:
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
说实话,我写的也是照本宣科,更具体的还是要靠大家自己去学习,我在这里只是向大家介绍一下这个浅层的知识点