代码从 “ctrl+F5” 到 “屏幕输出” 所经历的过程详解——翻译环境（编译+链接）+ 执行环境

代码从 “ctrl+F5” 到 “屏幕输出” 所经历的过程详解——翻译环境（编译+链接）+ 执行环境

文章目录

​​前言​​​​翻译环境​​

​​编译 = 预编译 + 编译 + 汇编​​​​链接​​

​​执行环境​​

前言

我们用编译器写完代码后，只需Crtl+F5即可让代码跑起来，最后将结果输出到屏幕上，那么你知道在这个过程中都经过了哪些步骤吗？

其实，在ANSI C（标准C）的任何一种实现中，都存在两个不同的环境，即翻译环境和执行环境。翻译环境，在这个环境中，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。

我们运行代码时都将经历这两个过程，最后才将运行结果呈现在屏幕上。

翻译环境

在翻译环境下，要经历两个过程，即编译和链接。我们写的程序中可能包含多个源文件（以.c为后缀），编译过程中这些源文件会单独经过编译器处理，最后生成对应的目标文件（以.obj为后缀），而在链接过程中，链接器会把这些目标文件和链接库（存放的是库函数信息）链接起来，最后生成可执行程序。

总结：

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库函数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。

例如，我们写一个简单的加法函数在源文件Add.c中，再写一个源文件test.c用于调用Add函数，当程序执行完毕后，我们可以在文件中找到这些文件：

接下来，我们再深入认识一下编译和链接中每一步具体干了些什么事。

编译 = 预编译 + 编译 + 汇编

编译过程其实又被细分为三个环节，即预编译，编译和汇编。一、预编译 在预编译这个环节，编译器主要会对C代码做这三件事：

头文件的包含。在预编译阶段，编译器会将代码中所包含的头文件都替换成头文件的内容。例如，#include 这句代码会被替换成stdio.h这个头文件中的全部代码。注释的删除。在预编译阶段，编译器会将代码中所有的注释都删去，这样可以减少代码量，毕竟运行代码的时候编译器也不用看你的注释。#define定义的符号的替换。我们都知道#define定义的标识符也好，定义的宏也罢，都是起到替换的作用，而真正进行替换的时刻便是预编译阶段。

二、编译 编译阶段的主要任务就是将C代码翻译成汇编指令，这个过程主要包括这四个步骤：

三、汇编

汇编的时候会将汇编指令转换成二进制指令存放在相应的文件中（.obj为后缀），同时会给每个源文件汇总出来的符号分配一个地址，然后分别生成一个符号表。

链接

在链接过程中，编译器主要完成以下两个任务：

执行环境

exe程序执行的过程大概可以分为四个步骤：

程序首先要载入内存中。在有操作系统的环境中，该操作一般由操作系统来完成。在独立的环境中，程序的载入可以由手工完成，也可以通过可执行代码置入只读内存来完成。程序的执行开始。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它们的值。终止程序。正常终止main函数，也可能是以外终止。

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