学习内容

翻译环境

预处理

编译

汇编

链接

执行环境

在标准C的任何一种实现中，都存在两个不同的环境：

1.翻译环境：在这个环境中，源代码被翻译成为可执行的机器指令。

2.执行环境：用于执行实际的代码

在VS2022中，我们写好代码之后，Ctrl+F5好像直接出来我们想要的结果，貌似并没有看到这些复

杂的过程。其实是因为VS2022已经被包装的相当完善，为了快捷方便这些步骤几乎是一气呵成。

所以，博主在浅浅地学习了一下Linux操作，为大家展示一下细致的过程。

翻译环境

首先创建一个源文件test.c，写下一个简单的代码：

利用gcc编译器搭配不同的命令选项，可以查看编译期间每一步发生了什么。

预处理

预处理阶段需要完成的操作：

1.头文件的包含

2.注释的删除

3.#define符号的替换

gcc -E 在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的文件中。

cat -n 查看test.i文件，并为每一行编上行号。

test.i文件中，包含852行代码，文件的末尾几行正式我刚刚所写的内容。

那么不难猜到，上面836test.s行代码应该都是包含头文件的内容。

编译

把C语言代码转化为了汇编代码。包含：

1.语法分析

2.词法分析

3.语义分析

4.符号汇总

gcc -s 在 编译完成之后就停下来，结果保存在test.s中。

 cat -n 阅读test.stest.s

只展示一部分，这些是C语言被翻译为汇编语言。

汇编

把汇编指令转化为二进制指令，形成符号表。

gcc -c 汇编完成之后就停下来，结果保存在test.o文件中。

ps:  指令ls:展示当前目录下的文件

 readelf -s 阅读二进制文件test.o，并显示符号表中的内容。

虽然可能看不太懂，但是里面依旧有我们熟悉的字眼。

链接

1.合并段表

2.符号表的合并和重定位

如果是一个含有多文件的程序，每个.c文件都会生成一个自己的符号表，链接的过程就是将这些符号表汇总合并。

执行环境

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，一般由操作系统来完成；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，这个时候程序将进行一个运行时堆栈，存储函数的局部变量和返回值地址。程序同时也可以使用静态内存，存储于静态内存中的变量在程序执行的这个过程一直保留他们的值

4.终止程序。正常终止程序，也有可能是异常终止。

本文参考书籍：《程序员的自我修养》