[C语言]-基础知识点梳理-编译、链接、预处理
前言
各位师傅大家好，我是qmx_07,今天来给大家讲解以下程序运行会经历哪些事情
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。
翻译环境
1.组成一个程序的每个源文件通过编译过程分别转换成目标代码（object code）。
2.每个目标文件由链接器（linker）捆绑在一起，形成一个单一而完整的可执行程序。
3.链接器同时也会引入标准C函数库中任何被该程序所用到的函数，而且它可以搜索程序员个人的程序库，将其需要的函数也链接到程序中。
预编译
预处理阶段主要处理那些源⽂件中 #开始的预编译指令
gcc -E test.c -o test.i //gcc预编译命令
效果:
为什么 test.i文件那么多内容？ 这是因为 预编译将头文件包含了进来
预编译效果:
- 1.头文件的包含
- 2.删除注释
- 3.#define的替换等
编译
命令:
gcc -S test.i -o test.s //gcc编译命令
效果:
编译过程: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
汇编
命令:
gcc -c test.s -o test.o //gcc汇编命令
效果:
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
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文件 并不知道Add的地址，add.c有定义，需要 将多个符号表合并，才能使用
运行环境
1.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。
2. 程序的执⾏便开始。接着便调⽤main函数。
3. 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。
4. 终⽌程序。正常终⽌main函数；也有可能是意外终⽌
预处理详解
预定义符号
C语⾔设置了⼀些预定义符号，可以直接使⽤，预定义符号也是在预处理期间处理的
FILE //进⾏编译的源⽂件
LINE //⽂件当前的⾏号
DATE //⽂件被编译的⽇期
TIME //⽂件被编译的时间
STDC //如果编译器遵循ANSI C，其值为1，否则未定义
效果演示
define
define定义常量
#define MAX 1000
#define reg register //为 register这个关键字，创建⼀个简短的名字
#define do_forever for(;;) //⽤更形象的符号来替换⼀种实现
#define CASE break;case //在写case语句的时候⾃动把 break写上。
代码演示:
- 注意：宏定义内容不要加；，容易出现问题
define定义宏
#define 机制包括了一个规定，允许把参数替换到文本中，这种实现通常称为宏（macro）或定义宏（define macro）
下⾯是宏的申明⽅式：
#define name( parament-list ) stuff
- 注意:参数列表的左括号必须与name紧邻，如果两者之间有任何空⽩存在，参数列表就会被解释为stuff的⼀部分
案例
- 这段代码 演示过程为 5+1*5+1 ，和结果36有误差
- 注意:括号要加全
宏替换规则
1.在调⽤宏时，⾸先对参数进⾏检查，看看是否包含任何由#define定义的符号。如果是，它们⾸先被替换。
2. 替换⽂本随后被插⼊到程序中原来⽂本的位置。对于宏，参数名被他们的值所替换。
3. 最后，再次对结果⽂件进⾏扫描，看看它是否包含任何由#define定义的符号。如果是，就重复上述处理过程
- 注意:参数和#define定义中可以出现其他#define定义的符号。但是对于宏，不能出现递归。
- 当预处理器搜索#define定义的符号的时候，字符串常量的内容并不被搜索
带有副作用的宏参数
当宏参数在宏的定义中出现超过⼀次的时候，如果参数带有副作⽤，那么你在使⽤这个宏的时候就可能出现危险，导致不可预测的后果。副作⽤就是表达式求值的时候出现的永久性效果
#define MAX(a, b) ( (a) > (b) ? (a) : (b) )
...
x = 5;
y = 8;
z = MAX(x++, y++);
printf("x=%d y=%d z=%d\n", x, y, z);//输出的结果是什么z = ( (x++) > (y++) ? (x++) : (y++));
- x=6 y=10 z=9 ，这种情况我们可以使用x+1，不要使用自增自减符
宏和函数的对比
命名规定:宏定义全部大写
#undef:用来去除宏定义
#undef NAME
条件编译
编译⼀个程序的时候我们如果要将⼀条语句（⼀组语句）编译或者放弃是很⽅便的
1.
#if 常量表达式//...
#endif
//常量表达式由预处理器求值。
如：
#define __DEBUG__ 1
#if __DEBUG__//..
#endif
2.多个分支的条件编译
#if 常量表达式//...
#elif 常量表达式//...
#else//...
#endif
3.判断是否被定义
#if defined(symbol)
#ifdef symbol
#if !defined(symbol)
#ifndef symbol
4.嵌套指令
#if defined(OS_UNIX)#ifdef OPTION1unix_version_option1();#endif#ifdef OPTION2unix_version_option2();#endif
#elif defined(OS_MSDOS)#ifdef OPTION2msdos_version_option2();#endif
#endif文件包含
- 如果有多个文件引用，那么在预编译阶段，就会多次加载该头文件内容，浪费资源，该怎么办呢？
#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__
//头⽂件的内容
#endif //__TEST_H__
或者
#pragma once
避免头文件重复引用
总结
程序的运行过程，预编译的相关内容理解，大家理解相关内容即可