C编译执行的过程

C编译执行是C语言必学的的。

 从宏观上来说主要分成了：

        C源代码－－>编译－－>链接－－>执行

从微观上来说：

        C源程序头文件－－>预编译处理(cpp)－－>编译程序本身－－>优化程序－－>汇编程序－－>链接程序-->可执行文件

A）预编译处理：将伪指令和特殊的符号进行处理。预处理就是将源文件的包含头文件，宏定义，条件编译等进行简单的“替换“工作，不能进行语法的检错功能，生成的是一个没有以上内容输出文件放在.obj文件中。加入预处理命令的作用是：改进程序设计的环境，提高编程的效率。

（1）宏定义指令，如#define Name TokenString。对于这个伪指令，预编译所要做的是将程序中的所有Name用TokenString替换，但作为字符串常量的Name则不被替换。,#undef则将取消对某个宏的定义，使以后该串的出现不再被替换

（2）条件编译指令，#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif,等等。这些伪指令的引入使得程序员可以通过定义不同的宏来决定编译程序对哪些代码进行处理。预编译程序将根据有关的文件，将那些不必要的代码过滤掉。

（3）头文件包含指令，如#include "FileName"或者#include <FileName>等。在头文件中一般用伪指令#define定义了大量的宏（最常见的是字符常量），同时包含有各种外部符号的声明。采用头文件的目的主要是为了使某些定义可以供多个不同的C源程序使用。因为在需要用到这些定义的C源程序中，只需加上一条#include语句即可，而不必再在此文件中将这些定义重复一遍。预编译程序将把头文件中的定义统统都加入到它所产生的输出文件中，以供编译程序对之进行处理。头文件的作用就是大量减少程序员的重复劳动，只要将头文件包含就能用其中的内容了。

（4）特殊符号，预编译程序可以识别一些特殊的符号。例如在源程序中出现的LINE标识将被解释为当前行号（十进制数），FILE则被解释为当前被编译的C源程序的名称。预编译程序对于在源程序中出现的这些串将用合适的值进行替换。

 

B)编译，就是将文件中的关键字，数据等通过了预编译后，进行编译（检查是不是都符合C语言的语法规则），翻译成中间代码。

 

C)优化程序，程序的优化主要有两种优化项目，一、与计算机无关的优化，主要作用就是删除公共表达式、循环优化（代码外提、强度削弱、变换循环控制条件、已知量的合并等）、复写传播，以及无用赋值的删除，等等。二、就是雨计算机硬件相关的优化，优化同机器的硬件结构密切相关，最主要的是考虑是如何充分利用机器的各个硬件寄存器存放的有关变量的值，以减少对于内存的访问次数。

 

D)汇编程序。就是将汇编程序翻译成目标机器指令的过程，经过这一处理得到相应的目标文件，该目标文件主要分成了两段：代码段和数据段。代码段存放的是程序的指令，是可读的，不可以，数据段主要放的是各种全局变量和静态的数据。

 

E）连接程序：连接接程序的主要工作就是将有关的目标文件彼此相连接，也即将在一个文件中引用的符号同该符号在另外一个文件中的定义连接起来，使得所有的这些目标文件成为一个能够诶操作系统装入执行的统一整体。外部的文件可以有库文件的连接和自己定义文件中的函数和变量进行连接。

根据开发人员指定的同库函数的链接方式的不同，链接处理可分为两种：

 

（1）静态链接　在这种链接方式下，函数的代码将从其所在地静态链接库中被拷贝到最终的可执行程序中。这样该程序在被执行时这些代码将被装入到该进程的虚拟地址空间中。静态链接库实际上是一个目标文件的集合，其中的每个文件含有库中的一个或者一组相关函数的代码。

 

（2）动态链接　　在此种方式下，函数的代码被放到称作是动态链接库或共享对象的某个目标文件中。链接程序此时所作的只是在最终的可执行程序中记录下共享对象的名字以及其它少量的登记信息。在此可执行文件被执行时，动态链接库的全部内容将被映射到运行时相应进程的虚地址空间。动态链接程序将根据可执行程序中记录的信息找到相应的函数代码。

 

于可执行文件中的函数调用，可分别采用动态链接或静态链接的方法。使用动态链接能够使最终的可执行文件比较短小，并且当共享对象被多个进程使用时能节约一些内存，因为在内存中只需要保存一份此共享对象的代码。但并不是使用动态链接就一定比使用静态链接要优越。在某些情况下动态链接可能带来一些性能上损害