前言

本篇文章讲述了程序的翻译环境和执行环境，编译、连接，预定义符号，#define，#符号和##符号的相关知识。

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1.程序的翻译环境和执行环境

在ANSI C的任何一种实现中，都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。
第2种是执行环境，它用于实际执行代码。

2.编译+链接

2.1 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。

编译过程如下：

再具体来说可以分为如下步骤：

1. 预处理 选项 gcc -E test.c -o test.i
   预处理完成之后就停下来，预处理之后产生的结果都放在test.i文件中。
2. 编译 选项 gcc -S test.c
   编译完成之后就停下来，结果保存在test.s中。
3. 汇编 gcc -c test.c
   汇编完成之后就停下来，结果保存在test.o中。

其具体过程我们不必深究，只需要了解其如何工作，其过程是什么样子即可。

2.2 运行环境

程序执行的过程：

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。

3.预处理详解（各预处理符号使用说明）

3.1 预定义符号

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
FUNCTION//文件被编译的函数
STDC //如果编译器遵循ANSI C，其值为1，否则未定义

使用举例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int main()
{printf("%s\n", __FILE__);printf("%d\n", __LINE__);printf("%s\n", __DATE__);printf("%s\n", __TIME__);printf("%s\n", __FUNCTION__);//printf("%d\n", __STDC__);//当前使用是的VS2019不遵循ANSI C//运行不出来，故注释掉return 0;
}

3.2 #define

语法：

#define name stuff

使用举例：

#define MAX 100//定义MAX为100
#define STR "abcdef"//定义STR为字符串abcdef
#define INT int//定义INT为int类型

提示：在define定义标识符的时候，要不要在最后加上 ; ?
千万不要加，加了会出问题
比如：

#define MAX 100;
int main()
{int a = MAX;int b = 0;if (a > 5)b = MAX;elseb = -1;printf("%d\n", MAX);return 0;
}

这是因为define只是一个宏定义，他在后面用的时候是原封不动的替换过去。
int a=MAX；就相当于int a=1000;;所以会出问题。

再比如：

#define ADD 2+3
int main()
{
printf("%d",3*ADD);
return 0;
}

其结果为9，就是因为只是替换过去3*2+3而已。

3.2.1 #define 替换规则

在程序中扩展#define定义符号和宏时，需要涉及几个步骤。

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：

1. 宏参数和#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。
2. 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。

3.3 #符号

使用 # ，把一个宏参数变成对应的字符串

int main()
{int a = 10;printf("the value of a is %d\n", a);int b = 20;printf("the value of b is %d\n", b);float f = 4.5f;printf("the value of f is %f\n", f);return 0;
}

我们知道这样可以打印出数字，但是我们如果想利用宏来打印数字该怎么办呢？

#define PRINT(n, format) printf(“the value of " " is “format”\n”,n)
这样利用宏定义虽然可以打印出来，但是我们的名字无法一一对应上，这时候我们的#就起作用了。

#define PRINT(n, format) printf(“the value of “#n” is “format”\n”, n)
我们修改宏定义为这样

#define PRINT(n, format)   printf("the value of "#n" is "format"\n", n)
int main()
{int a = 10;PRINT(a, "%d");int b = 20;PRINT(b, "%d");float f = 4.5f;PRINT(f, "%f");return 0;
}

这样我们利用#和宏定义就可以打出和printf一样的效果了。

再比如：

int i = 10;
#define PRINT(FORMAT, VALUE)\
printf("the value of " #VALUE "is "FORMAT "\n", VALUE);
...
PRINT("%d", i+3);//产生了什么效果？

代码中的 #VALUE 会预处理器处理为：
“VALUE” .
最终的输出的结果应该是：

the value of i+3 is 13

3.4 ##符号

##可以把位于它两边的符号合成一个符号。
它允许宏定义从分离的文本片段创建标识符。

#define CAT(v, n) v##nint main()
{int value10 = 100;printf("%d\n", CAT(value, 10));printf("%d\n", value10);return 0;
}

#define CAT(v, n) v##n
CAT(value, 10)
##就相当于把value和10这两边的符号合成一个符号。
所以CAT(value, 10)==value10