编译和链接

1.翻译环境和运行环境

在ANSI C中，存在两个不同的环境：翻译环境和运行环境

• 翻译环境 ：我们在编译器编写出的代码都是文本信息，机器是看不懂的，翻译环境主要是源代码转化为可执行的机器指令的地方
• 运行环境：实际执行代码的地方

2 .翻译环境

翻译环境主要是源代码转化为机器可执行指令的地方

这个过程又包含了：编译和链接两个组要过程

而编译又可以分为：预编译(预处理)，编译，汇编三个阶段

2.1预编译(预处理)

gcc  -E   文件名.c    -o   文件名.i

1.宏替换

将所有的 #define 删除，并展开所有的宏定义

预处理器通常会找源码中的宏定义，将他们替换成相应的值或表达式。这包含使用#difine定义的常量，宏函数

#define PI 3.14159
#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))

double a = 5.0;
double b = PI * b * bs;
int x = 10, y = 20;
int max_val = MAX(x, y);

PI会被替换成：3.14159，Max（x，y）会被替换成：((x) > (y) ? (x) : (y))

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2.条件编译

处理所有的条件编译指令，如： #if、#ifdef、#elif、#else、#endif 。

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3.文件包含

预处理器会将#include指令指向的文件内容插入到源代码中，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

#include <stdio.h>
#include "myheader.h"

<stdio.h>是标准库头文件，而"myheader.h"是用户自定义的头文件。预处理器会查找这些文件，并将它们的内容复制到#include指令的位置。

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4.删除所有注释

预处理器会删除源代码中的所有注释，无论是单行注释（//）还是多行注释（/* ... */）

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5.添加⾏号和⽂件名标识

预处理器可以处理#line指令，它用于改变当前行号和文件名，这在某些情况下对于错误处理和调试是有用的。

例如：程序语法错误的时候，错误列表不仅输出了错误信息还输出了行号

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6.处理其他预处理指令

还有一些其他的预处理的指令也会被一起处理

例如：#undef（用于取消宏定义） ，#pragma（用于提供特定的编译器指令）

 2.2编译

编译阶段就是将预处理后的文件经过“词法分析，语法分析，语义分析，优化，代码生成”，一系列的操作生成相应的汇编文件

2.2.1词法分析

例如： array [index] = (index+ 4 )*( 2 + 6 );

上⾯程序进行词法分析后得到了16个记号 ：

 2.2.2语法分析

2.2.3语义分析

2.3汇编 

汇编器就是将汇编码进一步转化成机器指令的地方，几乎每一条汇编码都对应一条机器指令。

汇编器根据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。

gcc -c test.s -o test.o

2.4链接 

 3.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。