C语言————程序环境

1. 程序的翻译环境和执行环境

在ANSI C的任何一种实现中，存在两个不同的环境。

• 第1种是翻译环境，在这个环境中源代码被转换为可执行的机器指令。
• 第2种是执行环境，它用于实际执行代码。

2. 详解编译+链接

2.1 翻译环境

如图：

• 组成一个程序的每个源文件通过编译过程分别转换成目标代码（object code）。
• 每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。
• 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。

2.2 编译本身也分为几个阶段：

从图中，可以看到，一个源文件要经过编译，链接才能形成可执行程序。而编译，又分为 预编译、编译、汇编这三个过程。下面我们使用VSCode来简单的介绍一下这三个过程：

2.2.1 预编译

这里，我们可以利用gcc，使用gcc test.c -E -o test.i 的命令，来观察预处理阶段，编译器所做的事情。如果你不会使用VSCode,这里我推荐一个教程视频：http://【VScode最新安装使用教程，Visual Studio Code安装使用教程，vscode配置c/c++VScode汉化中文】 https://www.bilibili.com/video/BV1UK411C7xi/?share_source=copy_web&vd_source=f34681a2595cac6f5acf9825005f089c

如图演示：

2.2.2编译

 如图演示：

 

2.2.3汇编

由于是二进制文件，所以不太好去观察： 

 2.2.4 小结

现在，我们大致了解这三个阶段都进行了哪些操作，下面是完整图示：

 

2.3 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。这个时候程序将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（static）内存，存储于静态内存中的变量在程序的整个执行过程 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。

总结

从源代码到可执行程序，再到输出。这里面有太多的隐藏了的过程，我们无法看到。但却是真实存在的。了解他们使我们更加了解计算机的世界。

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