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🔍系列专栏：C语言基本概念 

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目录

🚗1.翻译环境和运行环境：

翻译过程：（编译+链接）

🚗2.预处理（预编译）：

🚀注意：

🚗3.编译：

🛰词法分析：

🛰语法分析：

 🛰语义分析：

🚗4. 汇编：

🚗5.链接：

🚗6.运行环境：

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 前言：

本次要讲的是计算机的翻译，还有翻译环境和运行环境。

翻译=编译（预处理+编译+汇编）+链接

🚗1.翻译环境和运行环境：

翻译环境：在这个环境中，源代码被转化为可执行的机器指令（二进制指令）。

运行环境：它用于实际执行代码。

翻译过程：（编译+链接）

翻译过程的要点：

1.源代码中会有多个.c文件，那么这些文件都会单独经过编译器，编译处理生成对应的目标文件。

2.在Windows环境下目标文件的后缀为.obj，在Linus环境下目标文件的后缀为.o。

3.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的程序（后缀为.exe）。

4.链接库是运行时库(它是支持程序运行的基本函数集合)或者第三方库。

🚗2.预处理（预编译）：

注：        gcc  -  E  test.c  -  o  test.i      //E表示进行预处理操作，o（ouput）为输出，表示test.c经过预编译以后生成一个test.i文件用于观察文件的变化，但是实际上编译和链接的时候不会生成这样一个  .i  文件，它只是一个中间文件，用完以后就会被销毁，但是我们可以进行操作，把他生成test.i文件以后，就不会被销毁。

●在预处理（预编译）阶段，源文件（.c）和头文件（.h）会被处理成后缀为 .i 的文件。

●在gcc环境下，源文件被处理成.i文件，指令如下：

1.将所以得#define删除，并展开所以得宏定义。（也就是会把所以得宏定义进行替代，就不会存在宏定义了）。

2.处理所以的条件编译指令，如：#if、#ifdef、#elif、#else、#endif。

3.处理#include预编译指令，将包含头文件的内容插到预编译指令的位置。该过程是递归进行的，也就是说头文件中还有可能包含其他头文件。

上面的删除宏定义，处理条件指令，处理#include预编译指令，都是和#相关的，所以上面三条都是把#处理掉。

4.删除所有的注释。

5.增加行号和文件标识，方便后期编译器生成调试信息等。

6.或保留所有的#progma编译器指令，编译器后期会使用。

🚀注意：

经过预处理以后的  .c  文件变成  .i  文件，文件不再包含宏定义，因为宏定义已经被展开。包含的头文件也插到  .i  文件中。所以我们无法确定宏定义和头文件是否包含正确的时候，我们可以查看.i 文件进行判断。

🚗3.编译：

编译过程是把经过预处理的文件经过一系列的过程：如：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。

gcc环境下的操作过程：

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] = (index+4)*(2+6);

🛰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）。

上面程序进行词法分析后得到了16个记号： 

 

进行语法分析的时候，可以处理基本的词法是否使用正确，如：左边有括号是不是少了，是不是使用了中文的符号。

🛰语法分析：

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。

🚗4. 汇编：

 此过程把.s为后缀的文件变为.o或者.obj的目标文件。

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的进行翻译，也不做指令优化。

gcc -c test.s -o test.o

🚗5.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。

也就是对指令进行优化，保留正确的地址。

🚗6.运行环境：

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。（电路板中，嵌入式）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。