C语言——程序环境

一、程序环境

在ANSI C的任何一种实现中，存在两个不同的环境：

• 翻译环境：这个环境中源代码被转换为可执行的机器指令。
• ；运行环境：它用于实际运行代码。

1、翻译环境具体步骤

翻译环境（Translation Environment）是指将C语言源代码转换成可执行的机器代码的过程。这个过程通常包括以下几个步骤：

1）预处理 / 预编译（Preprocessing）：

• 处理源代码中的预处理指令，如#include、#define、#ifdef等。
• 宏替换，将宏定义替换为实际的代码。
• 条件编译，根据条件包含或排除某些代码块。
• 删除注释。
• 文件包含，将头文件的内容插入到源代码中。

最终生成一个没有预处理指令的纯C代码文件。

如果我们使用gcc来编译代码，这一步生成的结果我们可以通过以下指令来获得：

gcc -E source_file.c -o output_file.i

• -E 选项告诉GCC在预处理阶段之后停止编译过程，不进行编译、汇编和链接。
• source_file.c 是你的C语言源代码文件。
• -o output_file.i 指定预处理后的输出文件名。

以下是示例：

如果我们的源代码为：

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello World!\n");
    return 0;
}

这里使用上面的指令可以产生 *.i 文件，这时这个文件可能会有很多代码，这是因为：生成的文件将包含stdio.h头文件的内容。

因此，即使你的源代码只有几行，.i文件也可能包含数百行甚至数千行代码。这是正常现象，因为.i文件旨在展示预处理后的完整代码，包括所有被包含的头文件。

2）编译（Compilation）：

• 将预处理后的源代码转换成汇编语言代码。
• 进行语法分析、语义分析、优化等。
• 生成汇编代码文件。

如果我们使用gcc来编译代码，这一步生成的结果我们可以通过以下指令来获得：

gcc -S source_file.c -o output_file.s

• -S 选项告诉GCC在编译阶段之后停止，不进行汇编和链接，而是生成汇编代码。
• source_file.c 是你的C语言源代码文件。
• output_file.c 是生成的汇编文件

3）汇编（Assembly）：

• 将汇编代码转换成机器语言指令。
• 生成目标文件（通常是.obj或.o文件，Windows下是.obj，Linux下是.o）。

这个阶段生成的文件是二进制格式的，但还不是完整的可执行程序。

如果我们使用gcc来编译代码，这一步生成的结果我们可以通过以下指令来获得：