前言：

? ? ? ? 由于c語言的程序編譯鏈接的這塊知識點不清楚，回來復習一遍，以便于好理解c++知識，我會盡快更新下一篇文章。

目錄

1.程序的翻譯環(huán)境和執(zhí)行環(huán)境

2.翻譯環(huán)境（編譯+鏈接）

編譯（編譯器）

預編譯(預處理)

1.頭文件的包含

2.注釋的測試

編譯過程

匯編過程

鏈接

1.合并段表

2.符號表的合并和重定位

計算機語言的發(fā)展

運行環(huán)境(翻譯之后)

3.預處理詳解?

3.1 預定義符號

3.2 #define

3.2.1 #define 定義標識符

3.2.2 #define 定義宏 ?

3.2.3#define 替換規(guī)則

3.2.4 #和##

3.2.5 帶副作用的宏參數(shù)

1.程序的翻譯環(huán)境和執(zhí)行環(huán)境

總體過程：

在ANSI C的任何一種實現(xiàn)中，存在兩個不同的環(huán)境

第1種是翻譯環(huán)境，在這個環(huán)境中源代碼被轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的機器指令。

第2種是執(zhí)行環(huán)境，它用于實際執(zhí)行代碼。

2.翻譯環(huán)境（編譯+鏈接）

我們常說一個test.c文件要經(jīng)過以下步驟才能產(chǎn)生可執(zhí)行的程序，那么具體是怎么做到的呢？

在vs編譯器上是要經(jīng)過以下過程的:

源文件和目標文件的關(guān)系：

????????VS是一個集成開發(fā)環(huán)境，集成很多的功能ctr1+F5，不方便觀察每個細節(jié)的功能接下來，我使用gcc這個編譯器給大家演示

????????由于上圖的操作把這個編譯運行的步驟一次走完了，我們一步步來，咱們用指令讓程序停在預編譯的階段：

編譯（編譯器）

預編譯(預處理)

將控制臺的內(nèi)容放到test.i之后，預處理階段所做的事情：

1.頭文件的包含

2.注釋的測試

編譯過程

功能：把C語言代碼翻譯成匯編代碼

1.語法分析
2.詞法分析
3.語義分析
4.符號匯總

函數(shù)名，全局變量， 不會匯總 局部變量(函數(shù)運行起來才行)

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1cVcZRTj772hJXm0mO0Q_cw?pwd=1234?
提取碼：1234

匯編過程

1.把匯編代碼轉(zhuǎn)換成二進制的指令

2.形成符號表?

鏈接

1.合并段表

2符號表的合并和重定位

1、2的作用其實是在鏈接期間為這種跨文件的代碼進行協(xié)作的時候起作用的。

在vscode中操作：

過程：

1.合并段表

2.符號表的合并和重定位

? ? ? ? 把無效的地址給替換掉，符號表和段表的關(guān)系是：符號表是段表的內(nèi)容

那該如何體現(xiàn)這個作用呢？

????????假設我們在test.c文件底下extern了一個函數(shù)Add，但是在add.c底下沒有實現(xiàn)這個Add函數(shù)，就會輸出以下錯誤（鏈接型錯誤）

? ? ? ? 如果說這個函數(shù)寫錯的話,在main函數(shù)內(nèi)調(diào)用大寫的，但是在add.c內(nèi)定義成小寫的，是依然找不到

計算機語言的發(fā)展

運行環(huán)境(翻譯之后)

1. 程序必須載入 內(nèi)存 中。在有操作系統(tǒng)的環(huán)境中：一般這個由操作系統(tǒng)完成。在獨立的環(huán)境中，程序的載入必須由手工安排，也可能是通過可執(zhí)行代碼置入只讀內(nèi)存來完成。

2. 程序的執(zhí)行便開始。接著便調(diào)用 main 函數(shù)(main函數(shù)第一行開始)

3. 開始執(zhí)行程序代碼。這個時候程序?qū)⑹褂靡粋€運行時堆棧（ stack ）-- 函數(shù)棧幀 ，存儲函數(shù)的局部變量和返回地址。 程序同時也可以使用靜態(tài)（static）內(nèi)存，存儲于靜態(tài)內(nèi)存中的變量在程序的整個執(zhí)行過程一直保留他們的值。

4. 終止程序。正常終止 main 函數(shù)；也有可能是意外終止。

3.預處理詳解?

3.1 預定義符號

__FILE__ ? ? ? //進行編譯的源文件

__LINE__ ? ? //文件當前的行號

__DATE__ ? ? //文件被編譯的日期

__TIME__ ? ? //文件被編譯的時間

執(zhí)行：

__STDC__ ? ?//如果編譯器遵循ANSI C，其值為1，否則未定義

?而放在gcc編譯器上面是可以執(zhí)行通過的：

????????編譯器在代碼編譯的時候,會對函數(shù)和變量名重命名的,C++ 中會更加復雜

????????在C語言中重命名的規(guī)則基本就是：加_

3.2 #define

3.2.1 #define 定義標識符

語法：

#define name stuff

全部例子：?

#define MAX 1000
#define reg register ? ? ? ? ?//為 register這個關(guān)鍵字，創(chuàng)建一個簡短的名字
#define do_forever for(;;) ? ? //用更形象的符號來替換一種實現(xiàn)
#define CASE break;case ? ? ? ?//在寫case語句的時候自動把 break寫上。
// 如果定義的 stuff過長，可以分成幾行寫，除了最后一行外，每行的后面都加一個反斜杠(續(xù)行符)。
#define DEBUG_PRINT printf("file:%s\tline:%d\t \date:%s\ttime:%s\n" ,\__FILE__,__LINE__ , ? ? ? \__DATE__,__TIME__ )

#define MAX 1000

?#define reg register//為 register這個關(guān)鍵字，創(chuàng)建一個簡短的名字 ?

#define do_forever for(;;)//用更形象的符號來替換一種實現(xiàn)?

#define CASE break;case //在寫case語句的時候自動把 break寫上。

長行如何拆分,\后面只能是換行，不能是其他?

?如果定義的 stuff過長，可以分成幾行寫，除了最后一行外，每行的后面都加一個反斜杠(續(xù)行符)。

提問：

在define定義標識符的時候，要不要在最后加上 ; ?

比如：

#define MAX 1000;

#define MAX 1000

建議不要加上 ; , 這樣容易導致問題。

比如下面的場景：

if ( condition )

????????max = MAX ;

else

????????max = 0 ;

這里會出現(xiàn)語法錯誤.

3.2.2 #define 定義宏 ?

#define name( parament-list ) stuff

其中的 parament - list 是一個由逗號隔開的符號表，它們可能出現(xiàn)在 stuff 中

參數(shù)列表的左括號必須與 name緊鄰 。

如果兩者之間有任何空白存在，參數(shù)列表就會被解釋為 stuff 的一部分

如：

#define SQUARE( x ) x * x

這個宏接收一個參數(shù) x .

如果在上述聲明之后，你把

SQUARE ( 5 );

置于程序中，預處理器就會用下面這個表達式替換上面的表達式：

5 * 5

圖解：

警告：

這個宏存在一個問題：

觀察下面的代碼段：

int a = 5 ;

printf ( "%d\n" , SQUARE ( a + 1 ) );

替換文本時，參數(shù)x被替換成a + 1,所以這條語句實際上變成了：

printf ("%d\n",a + 1 * a + 1 );

這樣就比較清晰了，由替換產(chǎn)生的表達式并沒有按照預想的次序進行求值。

在宏定義上加上兩個括號，這個問題便輕松的解決了：

#define SQUARE(x) (x) * (x)

這樣預處理之后就產(chǎn)生了預期的效果：

printf ( "%d\n" ,( a + 1 ) * ( a + 1 ) );

但是這樣也會受到外部因素的影響：

#define DOUBLE(x) (x) + (x)

定義中我們使用了括號，想避免之前的問題，但是這個宏可能會出現(xiàn)新的錯誤。

int a = 5 ;

printf ( "%d\n" , 10 * DOUBLE ( a ));

printf ("%d\n",10 * (5) + (5));

所以這就涉及到#define的替換規(guī)則了

3.2.3#define 替換規(guī)則

3.2.4 #和##

如何把參數(shù)(變量名)插入到字符串中？

首先我們看看這樣的代碼：

char* p = "hello ""bit\n";
printf("hello"" bit\n");
printf("%s", p);

?這里輸出的是不是hello bit ？

? ? ? ? 請看下圖，有沒有那么一條語句，將這三個變量傳參傳過去，然后實現(xiàn)它們各自的輸出呢？?

現(xiàn)在定義一個宏

#define print_format(num, format) \?printf("the value of #num is "format)

并且讓它輸出：

這時候發(fā)現(xiàn)需要正確輸入它們的數(shù)值：

## 可以把位于它兩邊的符號合成一個符號。

它允許宏定義從分離的文本片段創(chuàng)建標識符。

3.2.5 帶副作用的宏參數(shù)

在vscode2019內(nèi)調(diào)試一下：

? ? ? ? 想知道宏和函數(shù)的區(qū)別嗎，欲知后事如何，請聽下回分解。