程序环境与预处理深入解析-优快云博客

程序环境分为两种：翻译环境和执行环境。
下面就对这些情况做下总结。

一.翻译环境

（1.）翻译环境中源代码被转换为可执行的机器指令。
（2）组成一个程序的每个源文件通过编译过程分别转换为目标代码（object code）。
（3）每一个目标文件由链接器（linker）捆绑在一起，形成一个单一而完整的可执行程序。
（4）链接器同时也会引入标准c函数库中任何被该程序所用到的函数，而且它可以搜索程序员个人的程序库，将其需要的函数也链接到程序中

1.翻译环境分为以下几个部分

（1）预处理：去掉注释，宏替换，条件编译，文件包含
gcc - E hello.c - o hello.i
（2）编译：检查代码的规范性，是否有语法错误，将代码翻译为汇编语言
gcc - S hello.i - o hello,s
（3）汇编：将编译阶段生成的“.c”文件转换为目标文件，生成机器可执行代码。
gcc - C hello.s - o hello.o
（4）链接：生成可执行文件或者是库文件
gcc hello.o - o hello

二.运行环境

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，这时候程序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（stctic）内存，存储在静态内存中的变量在程序的整个执行过程中一直保留他们的值。
（4）终止程序，正常终止main函数，也有可能是意外终止。

三.预处理详解

预定义符号

FILE //进行编译的源文件
LINE //文件当前的行号
DATE //文件被编译的日期
TIME //文件被编译的时间
STDC //如果编译器遵循ANSIC，其值为1.否则未定义

四.define

1.define定义标识符

#define name stuff
#define reg register //为register这个关键字，创建一个简短的名字

建议在使用define的时候不要在后面加上；否则会导致很多的错误。
2.define定义宏
（1）宏的定义方式

#define name(parament-list) stuff 其中的parament-list是一个由逗号隔开的符号表，他们可能出现在stuff中。
注意：参数列表的左括号必须与name紧邻，如果两者之间有任何的空白存在，参数列表就会被解释为stuff的一部分。

3.#define定义符号和宏的时候，需要涉及以下几个步骤

1.在调用宏时，首先对参数进行检查，看着是否包含任何由#define定义的符号，如果是，它们首先被替换。
2.替换文本随后被插入到程序中原来文本的位置。对于宏，参数名被他们的值替换。
3.最后，再次对结果文件进行扫描，看看它是否包含任何由#define定义的符号，如果是，就重复上述过程

五.宏和函数

宏通常被应用于执行简单的运算。

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

那为什么不要函数来进行定义？原因在于：

（1）用于执行调用函数和从函数返回的代码可能比实际执行这个小型计算工作所需要的时间多，所以宏比函数在程序的规模和速度方面更胜一筹。
（2）更重要的是函数的参数必须声明为特定的类型。所以函数只能在类型合适的表达式上使用，反之，这个宏怎可以适用于整形，长整形，浮点型等可以用来 > 来比较的类型。宏是类型无关的。

当然和函数相比宏也有劣势的地方：

1. 每次使用宏的时候，一份宏定义的代码将插入到程序中。除非宏比较短，否则可能大幅度增加程序的长度。
1. 宏是没法调试的。
1. 宏由于类型无关，也就不够严谨。
1. 宏可能会带来运算符优先级的问题，导致程容易出现错。

宏有时候可以做函数做不到的事情。比如：宏的参数可以出现类型，但是函数做不到.

#define MALLOC(num, type)\    
		(type *)malloc(num * sizeof(type)) 
... 
//使用 MALLOC(10, int);//类型作为参数
 
//预处理器替换之后： 
(int *)malloc(10 * sizeof(int));

六.条件编译

在编译程序的时候我们如果要讲一条语句编译或者是放弃是很方便的，因为我们有条件编译指令。
比如说：

调试性的代码，删除可惜，保留又碍事，所以我们可以选择性的编译

#include<stdio.h>
#define _DEBUG_
int main()
{
	int i = 0;
	int arr[10] = {0};
	for(int i = 0;i < 10;i++)
	{
		arr[i] = i;
		#ifdef _DEBUG_
		printf("%d\n",arr[i]);
		#endif
	}
	return 0;
}