转换环境与执行环境、宿主环境与独立环境、宿主实现与独立实现

1 转换环境与执行环境

1.1 转换环境与执行环境的概念

转换环境 ：程序转换时所处的环境（程序转换：指的是从源文件到可执行文件的转换，就是我们常说的编译），通俗点就是指程序转换时所用的计算机。

注意：计算机包括了 PC、工作站、服务器、手机、平板电脑、笔记本、单片机等等。

执行环境 ：程序执行时所处的环境，通俗点就是指程序执行时所用的计算机。

转换环境和执行环境可能是相同的，比如：

• 对于正在学习阶段的我们来说，肯定是在同一台PC上完成的对程序的转换和执行。
• 这时，转换环境和执行环境就是相同的，它们都是我们所使用的这台PC。

大多数时候，转换环境和执行环境并不相同，比如：

• 开发一款商业软件，我们需要在自己的PC上完成转换工作，而程序的执行却是在用户的PC上。
• 这时，转换环境和执行环境就可能是不相同的。
• 转换环境就是你所使用的PC、执行环境就是用户所使用的PC。

1.2 为什么要区分转换环境和执行环境

不同的环境具有不同的软硬件配置（不同的CPU架构、不同的操作系统、不同的字符集 等等），比如：手机的处理器可能是ARM架构、PC的处理器可能是X86架构。

如果我们用手机编写一个在手机上运行的软件是很麻烦的，因为，手机屏幕太小了，操作起来非常的不方便。所以，我们通常是在PC上建立一个手机仿真环境，然后在PC上编写和转换要在手机上执行的程序。这时，这个程序的转换环境就是PC，执行环境就是手机。

很显然，如果我们根据转换环境来编写和转换程序的话，由于转换环境和执行环境的CPU架构、操作系统等等都是不同的。那么，这个程序只能运行在PC上，而不能运行在手机上，这明显违背了我们的预期。所以呢，在写程序前，我们需要考虑它的执行环境到底是怎么样的，我们只能根据执行环境来编写和转换程序，这样才能达到我们的预期。这就是我们区分转换环境和执行环境的原因。

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2 宿主环境和独立环境

执行环境分为两种：分别是宿主环境和独立环境。

2.1 宿主环境

程序的执行需要依靠操作系统、或者其它软件的支撑。那么，这个程序的执行环境就是宿主环境。
比如：PC上的程序，它的执行环境就是宿主环境（操作系统内核除外）。

2.2 独立环境

程序的执行不需要依靠操作系统、或者其它软件的支撑。那么，这个程序的执行环境就是独立环境。
比如：单片机上的程序，它的执行环境就是独立环境。

一个程序的执行环境到底是宿主环境、还是独立环境，是由程序是否可以独立运行来决定的。

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3 宿主实现、独立实现

3.1 宿主实现

宿主实现：转换（执行环境为宿主环境的程序）的实现，比如：gcc。

宿主实现可以接受任何严格依从C标准的C程序。

3.2 独立实现

独立实现：转换（执行环境为独立环境的程序）的实现。比如：keil --> 类似于CodeBlocks的集成开发环境 --> 专门用来为单片机开发软件的 --> 它内置了C实现。

独立实现可以接受任何严格依从C标准的C程序，但程序不能使用绝大多数的库，只能使用以下头文件中的内容：
<float.h> <iso646.h> <limits.h> <stdalign.h> <stdarg.h>
<stdbool.h> <stddef.h> <stdint.h> <stdnoreturn.h>

为什么呢？
因为（执行环境为独立环境的程序），它的运行不依靠操作系统。而标准库中的很多库函数都依赖于操作系统，所以程序不能使用绝大多数的库。