柚子快報(bào)邀請(qǐng)碼778899分享：c語(yǔ)言 C--編譯和鏈接見解

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一：翻譯環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境

在ANSIIC的任何一種實(shí)現(xiàn)中，存在兩個(gè)不同的環(huán)境

1，翻譯環(huán)境：源代碼 被轉(zhuǎn)換成 可執(zhí)行的機(jī)器指令（二進(jìn)制指令） （電腦只能讀懂這個(gè)）

2，執(zhí)行環(huán)境：實(shí)際執(zhí)行代碼

其實(shí)翻譯環(huán)境是由編譯和鏈接兩個(gè)?的過(guò)程組成的，?編譯?可以分解成：預(yù)處理（有些書也叫預(yù)編

譯）、編譯、匯編三個(gè)過(guò)程

二.預(yù)處理（預(yù)編譯），編譯和匯編

2.1：預(yù)處理（預(yù)編譯）

在預(yù)處理階段。**源文件和頭文件**都會(huì)被處理成后綴為（.i）的文件

```c

命令：gcc -E test.c -o test.i **(-E到預(yù)處理結(jié)束，-o,生成test.i文件）**

> 1.預(yù)處理階段主要處理那些源?件中#開始的預(yù)編譯指令。

?如：#include,#define，處理的規(guī)則如下：

> ? 將所有的 #define 刪除，并展開所有的宏定義。**（將#define定義的內(nèi)容展開）

> ? 處理所有的條件編譯指令，如： #if、#ifdef、#elif、#else、#endif 。

> ? 處理#include 預(yù)編譯指令，將包含的頭?件的內(nèi)容插?到該預(yù)編譯指令的位置。

這個(gè)過(guò)程是遞歸進(jìn)行的，也就是說(shuō)被包含的頭?件也可能包含其他?件。**

> ? 刪除所有的注釋（變成空格） ? 添加行號(hào)和文件名標(biāo)識(shí)，方便后續(xù)編譯器生成調(diào)試信息等。

> ? 或保留所有的#pragma的編譯器指令，編譯器后續(xù)會(huì)使用。

經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的 .i 文件中不再包含宏定義，因?yàn)楹暌呀?jīng)被展開。并且包含的頭文件呢都被插入到 .i文件中。所以當(dāng)我們無(wú)法知道宏定義或者頭文件是否包含正確的時(shí)候，可以查看預(yù)處理后的 .i 文件來(lái)確認(rèn)。

2.2編譯

詞法分析，語(yǔ)法分析，語(yǔ)義分析。將C語(yǔ)言代碼轉(zhuǎn)換成匯編代碼

gcc -S test.i -o test.s //生成test.s

例如： arr[index]=(index+4)*(2+6)

2.3 匯編

匯編器是將匯編代碼轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成機(jī)器可執(zhí)行的指令(二進(jìn)制），每?個(gè)匯編語(yǔ)句?乎都對(duì)應(yīng)?條機(jī)器指令。就是根據(jù)匯編指令和機(jī)器指令的對(duì)照表??的進(jìn)?翻譯，也不做指令優(yōu)化。匯編的命令如下：

gcc -c test.s -o test.o

對(duì)test.c處理成test.o(二進(jìn)制文件）

鏈接是?個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，鏈接的時(shí)候需要把?堆?件鏈接在?起才?成可執(zhí)行程序。 鏈接過(guò)程主要包括：地址和空間分配，符號(hào)決議和重定位等這些步驟。 鏈接解決的是?個(gè)項(xiàng)?中多?件、多模塊之間互相調(diào)用的問(wèn)題

三.運(yùn)行環(huán)境

程序必須載入內(nèi)存中。在有操作系統(tǒng)的環(huán)境中：?般這個(gè)由操作系統(tǒng)完成。在獨(dú)立的環(huán)境中（單片機(jī)，里面無(wú)操作系統(tǒng)），程序的載入必須手工安排，也可能是通過(guò)可執(zhí)行代碼置入只讀內(nèi)存來(lái)完成。 3. 程序的執(zhí)行便開始。接著便調(diào)用main函數(shù)。 4. 開始執(zhí)?程序代碼。這個(gè)時(shí)候程序?qū)⑹??個(gè)運(yùn)?時(shí)堆棧（函數(shù)棧幀）（stack），存儲(chǔ)函數(shù)的局部變量和返回地址 （程序是由一個(gè)個(gè)函數(shù)組成的，每創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)運(yùn)行時(shí)堆棧，運(yùn)行時(shí)維護(hù)，結(jié)束時(shí)銷毀）程序同時(shí)也可以使?靜態(tài)（static）內(nèi)存，存儲(chǔ)于靜態(tài)內(nèi)存中的變量在程序的整個(gè)執(zhí)行過(guò)程?直保留他們的值。 5. 終止程序。正常終止main函數(shù)；也有可能是意外終止。

四.預(yù)處理詳解

1.1define 定義常量

__FILE__ //進(jìn)?編譯的源?件

__LINE__ //?件當(dāng)前的?號(hào)

__DATE__ //?件被編譯的?期

__TIME__ //?件被編譯的時(shí)間

__STDC__ //如果編譯器遵循ANSI C（C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)），其值為1，否則未定義//vs并未完全遵守

C語(yǔ)言設(shè)置的預(yù)定義符號(hào)，可以直接使用，預(yù)定義符號(hào)也是在預(yù)處理期間處理的

并且預(yù)處理后代碼中**預(yù)定義符號(hào)**（你猜為什么叫預(yù)定義符號(hào)）就被替換了

printf("%s\n",C:\code\c-language-411\test_9_5\test_9_5\test.c)以下類推

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Sep 5 2024

19:58:36

#include

#define M 100

#define STR "hehe"

#define reg register

int main()

{

int arr[M] = { 0 };

int a = M;

printf("%d\n", M); 100 大家都是預(yù)處理的時(shí)候就已經(jīng)換到printf("%d\n",100)這種了

printf(STR); hehe

reg int b= 10;//預(yù)處理后是register int b=10

return 0;

}

1.2：關(guān)于define的一些規(guī)則

#define不要加；

#define M 100；

if(a)

max=M;//這里的;讓if else語(yǔ)句分開了本來(lái)是if(a)

else max=M

max=0; else max=0;

但是有一種用法

#define CASE breakcase

int main()

{

int a = 5;

switch (a)

{

case 1:

CASE 2 :

CASE 3 :

CASE 4 :

CASE 5 :

CASE 6 :

break;

}

return 0;

}

3.1define 定義宏 （宏里面的參數(shù)是整體替換的，并不會(huì)算出一個(gè)結(jié)果）

#define 機(jī)制包括了?個(gè)規(guī)定，允許把參數(shù)替換到文本中，這種實(shí)現(xiàn)通常稱為宏（macro）或定義宏 （define macro）。

#define name(參數(shù)）替換的內(nèi)容 （空格隔開）

#define ADD(n) ((n)*(n)) 這里的括號(hào)盡量不要省，不然容易錯(cuò)誤

#define SQUARE(n) n+n

int main()

{

int ret = 10 * SQUARE(5); **結(jié)果是55不是100，變成了10*5+5**

printf("%d", ret);

return 0;

3.2 帶有副作用的宏參數(shù)

當(dāng)宏參數(shù)在宏的定義中出現(xiàn)超過(guò)?次的時(shí)候，如果參數(shù)帶有副作?，那么你在使?這個(gè)宏的時(shí)候就可 能出現(xiàn)危險(xiǎn)，導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的后果。副作?就是表達(dá)式求值的時(shí)候出現(xiàn)的永久性效果。

#define MAX(a,b) (a)>(b)?(a):(b)

int main()

{

int a = 10;

int b = 20;

int ret = MAX(a++, b++);

printf("ret=%d,b=%d", ret, b);21,22

return 0;

}

4# 和##

4.1#（只能出現(xiàn)在宏體）

4.2##（記號(hào)粘合）

5.1#undef

#undef NAME （取消定義）

5.2 條件編譯

調(diào)試性的代碼，刪除可惜，保留?礙事，所以我們可以選擇性的編譯。

6.頭文件包含

(1）：本地文件包含（一般這指自己創(chuàng)建的頭文件的包含） #include “test.h”

> 查找策略：先在源文件所在目錄下查找，如果該頭?件未找到，編譯器就像查找?guī)旌瘮?shù)頭文件?樣在標(biāo)準(zhǔn)位置查找頭文件。

> （先在自己這個(gè)文件目錄下找，找不到去庫(kù)函數(shù)里面找）

> 如果找不到就提示編譯錯(cuò)誤。

> Linux環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)頭?件的路徑： /usr/include

> VS環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)頭文件的路徑：

> C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 12.0\VC\include

> //這是VS2013的默認(rèn)路徑 注意按照??的安裝路徑去找

（2）:庫(kù)文件包含 #include

查找頭文件直接去標(biāo)準(zhǔn)路徑下去查找，如果找不到就提示編譯錯(cuò)誤。

這樣是不是可以說(shuō)，對(duì)于庫(kù)文件也可以使? “” 的形式包含？

答案是肯定的，可以，但是這樣做查找的效率就低些，當(dāng)然這樣也不容易區(qū)分是庫(kù)文件還是本地文件了。

7.如何避免重復(fù)包含同一個(gè)頭文件：

每次編譯都要?jiǎng)h除#include，然后用包含頭文件的內(nèi)容替換，頭文件包含10次，替換10次，test.h文件的內(nèi)容被包含在test（如果test.h文件比較大，這樣預(yù)處理后代碼量會(huì)劇增。如果工程比較大，有公共使用的頭文件、被都能使用，又不做任何的處理，**那么后果真的不堪設(shè)想**。

如何解決頭文件被重復(fù)引入的問(wèn)題？ 答案：條件編譯。 每個(gè)頭文件的開頭寫：

方法一：這種方法通過(guò)檢查一個(gè)特定的宏是否已經(jīng)被定義來(lái)決定是否包含頭文件的內(nèi)容.如果宏已經(jīng)定義（意味著頭文件已經(jīng)被包含過(guò)一次），則跳過(guò)頭文件的內(nèi)容。

#ifndef __TEST_H__

#define __TEST_H__

#endif //__TEST_H__

這種方法通過(guò)檢查一個(gè)特定的宏是否已經(jīng)被定義來(lái)決定是否包含頭文件的內(nèi)容.

如果宏已經(jīng)定義（意味著頭文件已經(jīng)被包含過(guò)一次），則跳過(guò)頭文件的內(nèi)容。

方法二： #pragma once提供了另一種更簡(jiǎn)潔的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣的功能。使用#pragma once，編譯器在遇到這個(gè)指令時(shí)會(huì)確保當(dāng)前頭文件在同一個(gè)編譯單元中只被包含一次，無(wú)論它是否被多次顯式包含。

#pragma once

與宏定義保護(hù)相比，#pragma once的優(yōu)點(diǎn)是：

更簡(jiǎn)潔，不需要定義和檢查宏。減少了命名沖突的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)椴恍枰獮槊總€(gè)頭文件創(chuàng)建一個(gè)唯一的宏名。在某些情況下，可以稍微提高編譯速度，因?yàn)榫幾g器可能能夠更有效地優(yōu)化包含關(guān)系

但是：需要注意的是，#pragma once是非標(biāo)準(zhǔn)的，這意味著它的行為可能不是所有編譯器都一致。但幸運(yùn)的是，幾乎所有現(xiàn)代主流編譯器都支持這個(gè)指令，并且其行為也基本一致。因此，在大多數(shù)情況下，#pragma once是一個(gè)安全且方便的選擇。

上述就是編譯（包括預(yù)處理詳解）和鏈接的全部?jī)?nèi)容了 能看到這里相信您一定對(duì)小編的文章有了一定的認(rèn)可，有什么問(wèn)題歡迎各位大佬指出 歡迎各位大佬評(píng)論區(qū)留言修正 您的支持就是我最大的動(dòng)力

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