C语言程序编译和链接

翻译环境和运行环境 

我们程序员天天要写代码,那我们天天写的代码是什么呢?我们写的其实莫过于是一些test.c文件和test.h这样的文件。都是一些文本信息,这些如果直接交给机器去处理机器是看不懂的,就像我们和外国人语言不通一样,如果想要变成机器看的懂的语言的话就需要我们的编译器来将这些程序转换成二进制  。而我们的编译器又有翻译环境和运行环境,而我们今天所要讲的是翻译环境中的编译和链接。

我们的这些test .c  的文件经过翻译环境就会生成机器能够听懂的语言。

通过运行环境就会生成我们所需要的结果。

编译:

我们的vs2022它是一种集成开发工具;他把编译器,编辑器,调试器,连接器,集合在一起,

我们的编译器通过编译我们的test.c文件而生成目标文件test.obj(在Windows系统下),(Linux操作系统下是.o的文件)。

我们的编译过程又可以分为预处理、编译、和汇编。通过这三步我们就可以生成我们的目标文件,

(可以有多个.c文件生成多个.obj文件)

 预处理、编译、和汇编和链接的过程:

  

 我们把大概过程讲完就来细讲他的三个过程。

1.1预处理

1  我们预处理的过程会把我们头文件包括的内容展开,如我们的#include<stdio.h>,虽然你自己写的代码可能只有短短几行可是我们的头文件包含的代码课远远不止几行,这就是你为什么在包含完头文件之后能够用一些函数如printf和scanf函数。

2  其次我们预处理过程的也会将我们#define定义的宏的内容展开,


#include<stdio.h>
#define MAX  5//#define 定义的符号
int t = 0;
#define T(x,y) t=x,x=y,y=t  //用#define的宏
int main()
{int a = MAX;int b = 0;T(a, b);printf("%d%d", a, b);return 0;
}

这个在预处理之后就是:

 

 3 就是把我们的的在文件中的注释在预处理时候就汇删除,因为我们的注释就是给我们的程序员看的,机器不需要的。

4 就是在文件中加入行号和文件标识(这个代码是来自于哪里的),这些为我们的调试的时候做准备。

1.2编译

在编译的时候会进行,词法分析、语法分析、语义分析及优化
词法分析:首先我们的源代码会被输入进入扫描器,然后就是扫描器进行简单的词法分析,将我们的代码分割成一系列关键字、标识符、字⾯量、特殊字符等:
语法分析:之后我们的词法分析器把我们刚刚几号进行词法分析。生成语法树

 

语义分析:就是我们的语义分析器去完成的,就是对我们的表达式进行语法层面进行。

如果你的代码有语法的错误就是在这个时候进行报错的。 

经历过编译之后会生成我们的汇编代码;把我们的C代码转换成了汇编代码。

1.3汇编

我们的汇编过程是我们的汇编器完成的,主要是把我们的刚刚生成的汇编代码转换成机器能听得懂的语言(二进制),进行一一翻译。

生成我们的目标文件。

链接:

我们又有连接器,我们编译器产生的目标文件加上我们的链接库通过我们的链接器可以生成我们的可执行程序(.exe)的文件。

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

我为什么我们有多个不同的.c的文件,然后我们通过声明我们就可以使用利用这个文件里面的内容了呢,这就是我们链接的功劳了。我们通过链接器来将我们的个个文件链接在一起最后生成可执行程序。

 由此可以看出我们的程序运行成功是多么的不容易,过程也是很复杂的。

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