学校网站设计论文,石家庄有没有销售做被用的网站,建设网站证书查询,重庆优化官网服务目录 翻译环境和运行环境
翻译环境
预处理#xff08;预编译#xff09;
编译
词法分析
语法分析 语义分析
汇编
链接
运行环境 ⭐翻译环境和运行环境
在ANSI C的任何⼀种实现中#xff0c;存在两个不同的环境。
第1种是翻译环境#xff0c;在这个环境中源代码被…
目录 翻译环境和运行环境
翻译环境
预处理预编译
编译
词法分析
语法分析 语义分析
汇编
链接
运行环境 ⭐翻译环境和运行环境
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种是运行环境它用于实际执行代码。 可执行程序中存储的是二进制指令机器指令
⭐翻译环境
那翻译环境是怎么将源代码转换为可执行的机器指令的呢这里我们就得展开开讲解⼀下翻译环境所做的事情。 其实翻译环境是由编译和链接两个大的过程组成的而编译⼜可以分解成预处理有些书也叫预编译、编译、汇编三个过程。
⼀个C语言的项目中可能有多个.c文件⼀起构建那多个.c文件如何生成可执行程序呢
多个.c文件单独经过编译器编译处理生成对应的目标文件后缀为.obj。注在Windows环境下的目标文件的后缀是.objLinux环境下目标文件的后缀是.o多个目标文件和链接库⼀起经过链接器处理生成最终的可执行程序。链接库是指运行时库(它是支持程序运行的基本函数集合)或者第三方库。
如果再把编译器展开成3个过程那就变成了下面的过程 预处理预编译
在预处理阶段源文件和头文件会被处理成为.i为后缀的文件。 在(Linux) gcc 环境下想观察一下对 test.c 文件预处理后的.i 文件命令如下 gcc -E test.c -o test.i 预处理阶段主要处理那些源文件中#开始的预编译指令。比如#include,#define处理的规则如下
将所有的#define删除并展开所有的宏定义。处理所有的条件编译指令如 #if、#ifdef、#elif、#else、#endif 。处理#include预编译指令将包含的头文件的内容插入到该预编译指令的位置。这个过程是递归进行的也就是说被包含的头文也可能包含其他文件。删除所有的注释添加行号和文件名标识方便后续编译器生成调试信息等。或保留所有的#pragma的编译器指令编译器后续会使用。
经过预处理后的 .i 文件中不再包含宏定义因为宏已经被展开替换。并且包含的头文件都被插入到 .i 文件中。所以当我们无法知道宏定义或者头文件是否包含正确的时候可以查看预处理后的 .i 文件来确认。
编译
编译过程就是将预处理后的文件进行⼀系列的词法分析、语法分析、语义分析及优化生成相应的汇编代码文件。 编译过程的命令如下 gcc -S test.i -o test.s 对下面代码进行编译的时候会怎么做呢假设有下面的代码
array[index] (index4)*(26); ⚡词法分析
将源代码程序被输入扫描器扫描器的任务就是简单的进行词法分析把代码中的字符分割成⼀系列的记号关键字、标识符、字⾯量、特殊字符等。
array[index] (index4)*(26);
上面程序进行词法分析后得到了16个记号
记号类型array标识符[左方括号index标识符]右方括号赋值(左圆括号index标识符加号4数字)右圆括号*乘号(左圆括号2数字加号6数字)右圆括号
⚡语法分析
接下来语法分析器将对扫描产生的记号进行语法分析从而产生语法树。这些语法树是以表达式为节点的树。 ⚡语义分析
由语义分析器来完成语义分析即对表达式的语法层⾯分析。编译器所能做的分析是语义的静态分 析。静态语义分析通常包括声明和类型的匹配类型的转换等。这个阶段会报告错误的语法信息。 汇编
汇编器是将汇编代码转转变成机器可执行的指令每⼀个汇编语句几乎都对应⼀条机器指令。就是根据汇编指令和机器指令的对照表⼀⼀地进行翻译翻译成机器语言二进制指令也不做指令优化。 汇编的命令如下
gcc -c test.s -o test.o 因为编辑器格式不匹配所以这些二进制指令展示出来的是乱码。
链接
链接是⼀个复杂的过程链接的时候需要把⼀堆文件链接在⼀起才生成可执行程序。 链接过程主要包括地址和空间分配符号决议和重定位等这些步骤。 链接解决的是⼀个项目中多文件、多模块之间互相调用的问题。 比如 在⼀个C的项目中有2个.c文件 test.c 和 add.c 代码如下
test.c 经过编译器处理生成 test.o add.c 经过编译器处理生成 add.o 我们在 test.c 的文件中使用了 add.c 文件中的 Add 函数和 g_val 变量。 我们在 test.c 文件中每一次使用 Add 函数和 g_val变量 的时候必须确切的知道 Add 和 g_val 的地址但是由于每个文件是单独编译的在编译器编译 test.c 的时候并不知道 Add 函数和 g_val变量的地址所以暂时把调用 Add 的指令的目标地址和 g_val 的地址搁置。等待最后链接的时候由链接器根据引用的符号 Add 在其他模块中查找 Add 函数的地址然后将 test.c 中所有引用到Add 的指令重新修正让他们的目标地址为真正的 Add 函数的地址对于全局变量 g_val 也是类似的方法来修正地址。这个地址修正的过程也被叫做重定位 在编译阶段每个.c文件都会生成一个符号表然后在链接的时候进行汇总。 ⭐运行环境
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动安排也可能是通过可执行代码置入只读内存来完成。程序的执行便开始。接着便调用main函数。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。终止程序。正常终止main函数也有可能是意外终止。
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