【C语言进阶】预处理操作（链接）程序编译-程序在编译器如何生成_预处理文件如何生成程序-程序员宅基地

预处理操作

编译环境&&执行环境

官方定义：

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。 执行环境，它用于实际执行代码。

也就是当我们敲进去一个test.c（源文件）时要经过编译器的处理生成test.o（目标文件）再通过链接器转换为可执行程序也就是test.exe.

程序编译的官方解释：

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。

预编译

test.c不会直接编程可执行程序也是经过一系列的过程从产生的。
第一步就是预编译：
test.c在编译器中首先进行的是gcc -E将文件预编译成test.i文件（一般都是把头文件包含进去,进行宏替换这些工作之后生成的文件）
这里预编译的主要功能：
1，#include 包含头文件
2，删除注释
3，符号的替换//宏替换

编译

第二步就是编译：
将预编译后的test.i文件进行编译过程gcc -S生成test.s（把C语言翻译成汇编代码）。因为程序要给机器识别而汇编则是机器识别的一种手段所以要编译成.s文件。

汇编

第三步就是汇编：
汇编笼统的说也就是将汇编语言翻译成机器可识别的二进制或者其他字符供机器运用.C语言供人识别而汇编的过程就是将汇编指令转换为机器指令。（形成符号表）生成和test.o文件。
然后通过连接器的功能：
1，合并段表
2，符号表的合并和重定位
（翻译成二进制文件）

运行环境

运行过程介绍：
参考文献：《程序员的自我修养》

  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。

预处理

预处理符号（文件操作）
FILE //进行编译的源文件
LINE //文件当前的行号
DATE //文件被编译的日期
TIME //文件被编译的时间在这里插入图片描述
（这里用的编译环境是VS2013因为VS不支持所以会显示错误）
STDC //如果编译器遵循ANSI C，其值为1，否则未定

#include<stdio.h>
int main()
{
    
	int i = 0;
	int arr[10] = {
     1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	for (i = 0; i<10; i++)
		printf("file:%s line:%d date:%s time:%s\n", __FILE__, __LINE__, __DATE__, __TIME__, arr[i]);
	return 0;
}

在这里插入图片描述

#define

定义规则：

#define 替换规则 在程序中扩展#define定义符号和宏时，需要涉及几个步骤。 1. 在调用宏时，首先对参数进行检查，看看是否包含任何由#define定义的符号。如果是，它们首先被替换。 2.
替换文本随后被插入到程序中原来文本的位置。对于宏，参数名被他们的值替换。 3.
后，再次对结果文件进行扫描，看看它是否包含任何由#define定义的符号。如果是，就重复上述处理过程。
注意：

  1. 宏参数和#define 定义中可以出现其他#define定义的变量。但是对于宏，不能出现递归。 2. 当预处理器搜索#define定义的符号的时候，字符串常量的内容并不被搜索。
    语法：
    #define name stuff
    可以定义一个数
    可以创建简短名字 anton ant
    可以定义行之间的连接符号\
#define PRINTF printf("file:%s line:%d date:%s time:%s: %d\n",__FILE__,\
                                                                                                 __LINE__,\
																								 __DATE__, \
									                                                        	 __TIME__)
int main()
{
    

	PRINTF;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

#define MAX 100
printf("%d",MAX);

在这里插入图片描述

宏和函数

优缺点：
在这里插入图片描述

举例：

#include<stdio.h>
#define MAX(X,Y)   ((X)>(Y)?(X):(Y))
int max(int  x,int y)
{
    
	return x > y ? x : y;
}
int main()
{
    
	int a = 10, b = 20;
	//宏
	int max = MAX(a, b);
	printf("%d\n", max);
	//函数
	max = MAX(a, b);
	printf("%d\n", max);
	return 0;
}

在这里插入图片描述
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