c语言实现从源文件从文本到可执行文件经历的过程

2022-11-13 13:11:04 文本 源文件 可执行文件

源文件从文本到可执行文件经历的过程

从 .c文件到 .exe文件

GCc hello.c -o hello.exe

源文件( -E)  预处理文件 (-S) 汇编文件 (-c) 目标文件 ( 无）可执行文件

hello.c--预处理--hello.i--编译--hello.s---汇编--hello.o--链接--hello.exe

预处理

gcc -E hello.c -o hello.i

1.头文件展开 —不检查语法错误，可以展开任意文件

2.宏定义—将宏名替换为宏值，不检查语法错误

3.替换注释—变成空行

4.展开条件编译—根据条件来展开指令

编译

gcc -S hello.i -o hello.s

1.将c程序翻译为汇编指令

2.逐行检查语法错误–整个编译4步中最耗时间的过程

汇编

gcc -c hello.s -o hello.o

1.将汇编指令翻译成对应的二进制编码

链接

gcc hello.o -o hello.exe

1.数据段合并

2.数据地址回填

3.库引入

在这里插入图片描述

寄存器、缓存、内存三者关系

cpu计算时，先预先把要用的数据从硬盘督导内存，然后再把即将要用的数据读到寄存器中。缓存能够提高数据的读取速度。

集成开发环境 IDE

用于提供程序开发的应用程序，一般包括编辑器、编译器、调试器和用户界面工具。

源程序如何到可执行程序

源程序(源代码)是指按照一定的程序设计语言规范编写的未经过编译的文本文件，是具有可读性的计算机语言指令。可以比作自己手写的程序代码。

可执行程序(Executable Program,EXE file)是可以在操作系统存储空间中浮动定位的二进制可执行程序。一般软件安装后会生成可执行文件，可以直接加载到内存中，并又操作系统加载并执行。

以 C 语言为例，自己编写的源代码文件扩展名为 c，这个 c 文件就是源文件。

从源文件到可执行文件一般需要经过几个步骤：预处理->编译->汇编->链接这四个过程。

  • 预处理：预处理相当于根据预处理命令将源代码转换为新的 c 程序，不过通常以 i 为扩展名。
  • 编译：将得到的 i 文件翻译成汇编代码，通常以 s 为扩展名。
  • 汇编：将汇编文件翻译为机器指令，并打包成可重定位目标程序的 o 文件。
  • 链接：将引用的其它 o 文件加到汇编后的 o 文件中，处理后得到最终的可执行文件。

这里首先在 linux 操作系统中编写源代码，并命名为 hello.c，内容如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("Hello world!\n");
    return 0;
}

一个很简单的源代码，但是这样的源代码如果不是在集成开发环境(Integrated Development Environment,IDE)中是不能够直接点击执行的，需要经过一系列的操作，具体为：

# 预处理
gcc -E hello.c -o hello.i
# 编译
gcc -S hello.i -o hello.s
# 汇编
gcc -c hello.s -o hello.o
# 链接
gcc hello.o -o hello

经过以下操作后，就能够发现在 hello.c 文件同级目录中出现了文件 hello.i,hello.s,hello.o,hello。可知文件 hello 即为可执行程序，我们在终端中输入下方的指令，就能够看到最后的输出结果。

./hello

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。

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