C語(yǔ)言程序環(huán)境編譯+鏈接理論
一、程序的翻譯環(huán)境(編譯和鏈接)
在ANSI C 的任何一種實(shí)現(xiàn)中,存在兩個(gè)不同的環(huán)境:
- 第一種是翻譯環(huán)境,在這個(gè)環(huán)境中源代碼被轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的機(jī)器指令。
- 第二種是執(zhí)行環(huán)境,它用于實(shí)際執(zhí)行代碼。
如下圖:就是我們編譯器編譯一個(gè)源文件到一個(gè)可執(zhí)行文件的大致過(guò)程
- 組成一個(gè)程序的每個(gè)源文件(test.c)通過(guò)編譯過(guò)程分別轉(zhuǎn)換成目標(biāo)代碼(test.obj)
- 每個(gè)目標(biāo)文件又由鏈接器(linker)捆綁在一起,形成一個(gè)單一而完整的可執(zhí)行程序。
- 鏈接器同時(shí)會(huì)引入標(biāo)準(zhǔn)c函數(shù)庫(kù)中任何被該程序所用到的函數(shù)。
對(duì)于一個(gè)源文件(test.c)變成最終的二進(jìn)制文件(test.exe)可以通過(guò)下圖簡(jiǎn)單表示:
看上圖我們知道:編譯又分三步:
預(yù)編譯 (預(yù)處理)(test.c —>test.i)
- (1)處理所有的注釋?zhuān)钥崭翊?/li>
- (2)將所有的#define刪除,并展開(kāi)所有的宏定義
- (3)處理?xiàng)l件編譯指令#if、#ifdef、#elif、#else、#endif
- (4)處理#include,展開(kāi)被包含的文件
- (5)保留編譯器需要使用的#pragma指令
編譯 (test.i —>test.s)
- (1)把C語(yǔ)言代碼編譯成匯編代碼
- (2)進(jìn)行語(yǔ)法分析,詞法分析,語(yǔ)義分析,符號(hào)匯總形成符號(hào)表
匯編 (test.s —>test.o)
- 匯編過(guò)程實(shí)際上指把匯編語(yǔ)言代碼翻譯成目標(biāo)機(jī)器指令的過(guò)程。對(duì)于被翻譯系統(tǒng)處理的每個(gè)C語(yǔ)言源程序,都將最終經(jīng)過(guò)這一處理而得到相應(yīng)的目標(biāo)文件。 目標(biāo)文件中所存放的也就是與源程序等效的目標(biāo)的機(jī)器語(yǔ)言代碼。
編譯完后執(zhí)行鏈接,鏈接會(huì)做哪些事呢?
- 合并段表
- 符號(hào)表的合并和符號(hào)表的重定位
- 最后形成(test.exe)
二、程序的運(yùn)行環(huán)境
- 程序必須載入內(nèi)存,在有操作系統(tǒng)的環(huán)境中:一般這個(gè)由操作系統(tǒng)來(lái)完成。在獨(dú)立的環(huán)境中,程序的載入必須由手工安排,也可能是通過(guò)可執(zhí)行代碼置入只讀內(nèi)存來(lái)完成。
- 程序的執(zhí)行便開(kāi)始,接著調(diào)用main函數(shù)。
- 開(kāi)始執(zhí)行程序代碼,這個(gè)時(shí)候程序?qū)⑹褂靡粋€(gè)運(yùn)行時(shí)堆棧,存儲(chǔ)函數(shù)的局部變量和返回地址,程序同時(shí)也使用靜態(tài)(static)內(nèi)存,存儲(chǔ)與靜態(tài)內(nèi)存中的變量在程序的整個(gè)執(zhí)行過(guò)程一直保留他們的值。
- 終止程序。正常終止main函數(shù),也可能是意外終止(代碼出錯(cuò))
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