前言：

? ? ? ? 由于c語(yǔ)言的程序編譯鏈接的這塊知識(shí)點(diǎn)不清楚，回來(lái)復(fù)習(xí)一遍，以便于好理解c++知識(shí)，我會(huì)盡快更新下一篇文章。

目錄

1.程序的翻譯環(huán)境和執(zhí)行環(huán)境

2.翻譯環(huán)境（編譯+鏈接）

編譯（編譯器）

預(yù)編譯(預(yù)處理)

1.頭文件的包含

2.注釋的測(cè)試

編譯過(guò)程

匯編過(guò)程

鏈接

1.合并段表

2.符號(hào)表的合并和重定位

計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展

運(yùn)行環(huán)境(翻譯之后)

3.預(yù)處理詳解?

3.1 預(yù)定義符號(hào)

3.2 #define

3.2.1 #define 定義標(biāo)識(shí)符

3.2.2 #define 定義宏 ?

3.2.3#define 替換規(guī)則

3.2.4 #和##

3.2.5 帶副作用的宏參數(shù)

1.程序的翻譯環(huán)境和執(zhí)行環(huán)境

總體過(guò)程：

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1種是翻譯環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境中源代碼被轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的機(jī)器指令。

第2種是執(zhí)行環(huán)境，它用于實(shí)際執(zhí)行代碼。

2.翻譯環(huán)境（編譯+鏈接）

我們常說(shuō)一個(gè)test.c文件要經(jīng)過(guò)以下步驟才能產(chǎn)生可執(zhí)行的程序，那么具體是怎么做到的呢？

在vs編譯器上是要經(jīng)過(guò)以下過(guò)程的:

源文件和目標(biāo)文件的關(guān)系：

????????VS是一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，集成很多的功能ctr1+F5，不方便觀察每個(gè)細(xì)節(jié)的功能接下來(lái)，我使用gcc這個(gè)編譯器給大家演示

????????由于上圖的操作把這個(gè)編譯運(yùn)行的步驟一次走完了，我們一步步來(lái)，咱們用指令讓程序停在預(yù)編譯的階段：

編譯（編譯器）

預(yù)編譯(預(yù)處理)

將控制臺(tái)的內(nèi)容放到test.i之后，預(yù)處理階段所做的事情：

1.頭文件的包含

2.注釋的測(cè)試

編譯過(guò)程

功能：把C語(yǔ)言代碼翻譯成匯編代碼

1.語(yǔ)法分析
2.詞法分析
3.語(yǔ)義分析
4.符號(hào)匯總

函數(shù)名，全局變量， 不會(huì)匯總 局部變量(函數(shù)運(yùn)行起來(lái)才行)

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1cVcZRTj772hJXm0mO0Q_cw?pwd=1234?
提取碼：1234

匯編過(guò)程

1.把匯編代碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的指令

2.形成符號(hào)表?

鏈接

1.合并段表

2符號(hào)表的合并和重定位

1、2的作用其實(shí)是在鏈接期間為這種跨文件的代碼進(jìn)行協(xié)作的時(shí)候起作用的。

在vscode中操作：

過(guò)程：

1.合并段表

2.符號(hào)表的合并和重定位

? ? ? ? 把無(wú)效的地址給替換掉，符號(hào)表和段表的關(guān)系是：符號(hào)表是段表的內(nèi)容

那該如何體現(xiàn)這個(gè)作用呢？

????????假設(shè)我們?cè)趖est.c文件底下extern了一個(gè)函數(shù)Add，但是在add.c底下沒(méi)有實(shí)現(xiàn)這個(gè)Add函數(shù)，就會(huì)輸出以下錯(cuò)誤（鏈接型錯(cuò)誤）

? ? ? ? 如果說(shuō)這個(gè)函數(shù)寫錯(cuò)的話,在main函數(shù)內(nèi)調(diào)用大寫的，但是在add.c內(nèi)定義成小寫的，是依然找不到

計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展

運(yùn)行環(huán)境(翻譯之后)

1. 程序必須載入 內(nèi)存 中。在有操作系統(tǒng)的環(huán)境中：一般這個(gè)由操作系統(tǒng)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。

2. 程序的執(zhí)行便開(kāi)始。接著便調(diào)用 main 函數(shù)(main函數(shù)第一行開(kāi)始)

3. 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（ stack ）-- 函數(shù)棧幀 ，存儲(chǔ)函數(shù)的局部變量和返回地址。 程序同時(shí)也可以使用靜態(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)程一直保留他們的值。

4. 終止程序。正常終止 main 函數(shù)；也有可能是意外終止。

3.預(yù)處理詳解?

3.1 預(yù)定義符號(hào)

__FILE__ ? ? ? //進(jìn)行編譯的源文件

__LINE__ ? ? //文件當(dāng)前的行號(hào)

__DATE__ ? ? //文件被編譯的日期

__TIME__ ? ? //文件被編譯的時(shí)間

執(zhí)行：

__STDC__ ? ?//如果編譯器遵循ANSI C，其值為1，否則未定義

?而放在gcc編譯器上面是可以執(zhí)行通過(guò)的：

????????編譯器在代碼編譯的時(shí)候,會(huì)對(duì)函數(shù)和變量名重命名的,C++ 中會(huì)更加復(fù)雜

????????在C語(yǔ)言中重命名的規(guī)則基本就是：加_

3.2 #define

3.2.1 #define 定義標(biāo)識(shí)符

語(yǔ)法：

#define name stuff

全部例子：?

#define MAX 1000
#define reg register ? ? ? ? ?//為 register這個(gè)關(guān)鍵字，創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)短的名字
#define do_forever for(;;) ? ? //用更形象的符號(hào)來(lái)替換一種實(shí)現(xiàn)
#define CASE break;case ? ? ? ?//在寫case語(yǔ)句的時(shí)候自動(dòng)把 break寫上。
// 如果定義的 stuff過(guò)長(zhǎng)，可以分成幾行寫，除了最后一行外，每行的后面都加一個(gè)反斜杠(續(xù)行符)。
#define DEBUG_PRINT printf("file:%s\tline:%d\t \date:%s\ttime:%s\n" ,\__FILE__,__LINE__ , ? ? ? \__DATE__,__TIME__ )

#define MAX 1000

?#define reg register//為 register這個(gè)關(guān)鍵字，創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)短的名字 ?

#define do_forever for(;;)//用更形象的符號(hào)來(lái)替換一種實(shí)現(xiàn)?

#define CASE break;case //在寫case語(yǔ)句的時(shí)候自動(dòng)把 break寫上。

長(zhǎng)行如何拆分,\后面只能是換行，不能是其他?

?如果定義的 stuff過(guò)長(zhǎng)，可以分成幾行寫，除了最后一行外，每行的后面都加一個(gè)反斜杠(續(xù)行符)。

提問(wèn)：

在define定義標(biāo)識(shí)符的時(shí)候，要不要在最后加上 ; ?

比如：

#define MAX 1000;

#define MAX 1000

建議不要加上 ; , 這樣容易導(dǎo)致問(wèn)題。

比如下面的場(chǎng)景：

if ( condition )

????????max = MAX ;

else

????????max = 0 ;

這里會(huì)出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤.

3.2.2 #define 定義宏 ?

#define name( parament-list ) stuff

其中的 parament - list 是一個(gè)由逗號(hào)隔開(kāi)的符號(hào)表，它們可能出現(xiàn)在 stuff 中

參數(shù)列表的左括號(hào)必須與 name緊鄰 。

如果兩者之間有任何空白存在，參數(shù)列表就會(huì)被解釋為 stuff 的一部分

如：

#define SQUARE( x ) x * x

這個(gè)宏接收一個(gè)參數(shù) x .

如果在上述聲明之后，你把

SQUARE ( 5 );

置于程序中，預(yù)處理器就會(huì)用下面這個(gè)表達(dá)式替換上面的表達(dá)式：

5 * 5

圖解：

警告：

這個(gè)宏存在一個(gè)問(wèn)題：

觀察下面的代碼段：

int a = 5 ;

printf ( "%d\n" , SQUARE ( a + 1 ) );

替換文本時(shí)，參數(shù)x被替換成a + 1,所以這條語(yǔ)句實(shí)際上變成了：

printf ("%d\n",a + 1 * a + 1 );

這樣就比較清晰了，由替換產(chǎn)生的表達(dá)式并沒(méi)有按照預(yù)想的次序進(jìn)行求值。

在宏定義上加上兩個(gè)括號(hào)，這個(gè)問(wèn)題便輕松的解決了：

#define SQUARE(x) (x) * (x)

這樣預(yù)處理之后就產(chǎn)生了預(yù)期的效果：

printf ( "%d\n" ,( a + 1 ) * ( a + 1 ) );

但是這樣也會(huì)受到外部因素的影響：

#define DOUBLE(x) (x) + (x)

定義中我們使用了括號(hào)，想避免之前的問(wèn)題，但是這個(gè)宏可能會(huì)出現(xiàn)新的錯(cuò)誤。

int a = 5 ;

printf ( "%d\n" , 10 * DOUBLE ( a ));

printf ("%d\n",10 * (5) + (5));

所以這就涉及到#define的替換規(guī)則了

3.2.3#define 替換規(guī)則

3.2.4 #和##

如何把參數(shù)(變量名)插入到字符串中？

首先我們看看這樣的代碼：

char* p = "hello ""bit\n";
printf("hello"" bit\n");
printf("%s", p);

?這里輸出的是不是hello bit ？

? ? ? ? 請(qǐng)看下圖，有沒(méi)有那么一條語(yǔ)句，將這三個(gè)變量傳參傳過(guò)去，然后實(shí)現(xiàn)它們各自的輸出呢？?

現(xiàn)在定義一個(gè)宏

#define print_format(num, format) \?printf("the value of #num is "format)

并且讓它輸出：

這時(shí)候發(fā)現(xiàn)需要正確輸入它們的數(shù)值：

## 可以把位于它兩邊的符號(hào)合成一個(gè)符號(hào)。

它允許宏定義從分離的文本片段創(chuàng)建標(biāo)識(shí)符。

3.2.5 帶副作用的宏參數(shù)

在vscode2019內(nèi)調(diào)試一下：

? ? ? ? 想知道宏和函數(shù)的區(qū)別嗎，欲知后事如何，請(qǐng)聽(tīng)下回分解。