C语言执行过程简析

C语言执行过程简析

简要介绍C语言从源代码，如何生成可执行文件，在windows下生成.exe文件，在Linux环境下默认生成.out文件。

尽管在window和linux环境下，各阶段生成的文件可能不同，但是原理一样，下面以linux环境下为例.

主要步骤

1.预编译（Preprocess）

读取c源程序，对其中的伪指令（以#开头的指令）和特殊符号进行“替换处理”，并检查语法规则。

1.宏定义指令，如#define；

2.条件编译指令，如#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif；

3.头文件包含指令#include.

4.特殊符号，例如LINE标识将被解释为当前行号，FILE被解释为当前被编译的C源程序的名称

生成以.i为后缀的文件。

2.编译(Compilation)

对预编译之后的文件进行编译，将其翻译成等价的中间代码或汇编代码

生成以.a为后缀的文件

3.汇编阶段(Assembly)

将汇编代码翻译成目标机器指令的过程，每一个C语言源程序将得到相应的目标文件，也就是说，一个.c文件就会生成一个.obj文件，而这些文件还没有建立起练习，并不能相互调用

4.链接(Linking)

链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被操作系统装入执行的统一整体。

在这一阶段，根据指定的同库函数的链接方式的不同，链接处理可分为静态链接和动态链接

a.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。

b.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。

经过该阶段之后，最终生成.out可执行文件