天津网站建设费用,电脑可以做网站主机么,大连龙采做网站行不行,网店代理免费加盟C编译环境和预处理#xff08;非常详细#xff0c;建议收藏#xff09; 一、程序的翻译环境和执行环境二、 详解编译链接2.1 翻译环境2.2 编译本身的几个阶段符号汇总、符号表、合并段表、符号表的合并和重定位分别是什么#xff1f; 2.2 运行环境 三、预处理详解3.1 预定义… C编译环境和预处理非常详细建议收藏 一、程序的翻译环境和执行环境二、 详解编译链接2.1 翻译环境2.2 编译本身的几个阶段符号汇总、符号表、合并段表、符号表的合并和重定位分别是什么 2.2 运行环境 三、预处理详解3.1 预定义符号3.2 #define3.2.1 #define 定义标识符3.2.2 #define 定义宏3.2.3 #define 替换规则3.2.4 # 和####的作用3.2.5 命名约定 四、宏和函数对比五、 #undef六、命令行定义七、条件编译八、文件包含8.1 头文件被包含的方式8.2 嵌套文件包含 一、程序的翻译环境和执行环境 在ANSI C的任何一种实现中存在两个不同的环境 第1种是翻译环境在这个环境中源代码被转换为可执行的机器指令。 第2种是执行环境它用于实际执行代码。 二、 详解编译链接 2.1 翻译环境 在C语言中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函数库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。 2.2 编译本身的几个阶段 符号汇总、符号表、合并段表、符号表的合并和重定位分别是什么 符号表的合并和重定位相关解析 符号表合并当编译多个源文件时每个源文件都会生成一个独立的符号表。链接器的任务之一是将这些符号表合并成一个全局符号表。合并的过程中链接器会检查符号表中的每个符号处理重复定义的符号并为每个符号分配一个全局唯一的标识符以便在整个程序中进行引用和访问。 符号重定位在链接器进行符号表合并后需要对程序中的符号进行重定位。重定位是将程序中的每个符号引用与其对应的定义进行关联使得程序在执行时能够正确地访问和使用这些符号。这包括将函数调用与实际的函数定义关联起来将变量引用与其实际存储位置关联起来等。 地址分配链接器还负责为程序中的每个变量和函数分配存储地址。根据符号表中的信息链接器决定将每个符号分配到内存的哪个位置并生成相应的目标代码或可执行文件。 2.2 运行环境 程序执行的过程 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。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。程序的执行便开始。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函数栈帧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。终止程序。正常终止main函数也有可能是意外终止。 如果读者想深入了解更详细信息博主在这推荐一本好书《程序员的自我修养》 三、预处理详解 3.1 预定义符号 在C语言中 预定义符号如下预定义符号都是语言内置的 符号含义FILE进行编译的源文件LINE文件当前的行号DATE文件被编译的日期TIME文件被编译的时间STDC如果编译器遵循ANSI C其值为1否则未定义 实例 #include stdio.hint main() {printf(%s\n %d\n %s\n %s\n, __FILE__, __LINE__, __DATE__, __TIME__);return 0; }3.2 #define 3.2.1 #define 定义标识符 语法 #define name stuff 实例 #define MAX 1000 #define reg register //为 register这个关键字创建一个简短的名字 #define do_forever for(;;) //用更形象的符号来替换一种实现 #define CASE break;case //在写case语句的时候自动把 break写上。 // 如果定义的 stuff过长可以分成几行写除了最后一行外每行的后面都加一个反斜杠(续行符)。 #define DEBUG_PRINT printf(file:%s\tline:%d\t \ date:%s\ttime:%s\n ,\__FILE__,__LINE__ ,\__DATE__,__TIME__ ) 在define定义标识符的时候, 不要在最后加 ; 3.2.2 #define 定义宏 #define 机制包括了一个规定允许把参数替换到文本中这种实现通常称为宏macro或定义宏define macro。 下面是宏的申明方式 #define name( parament-list ) stuff 其中的 parament-list 是一个由逗号隔开的符号表它们可能出现在stuff中。 注意 参数列表的左括号必须与name紧邻。如果两者之间有任何空白存在参数列表就会被解释为stuff的一部分。   比如 \#define SQUARE( x ) x * x 这个宏接收一个参数 x .如果在上述声明之后你把SQUARE( 5 );置于程序中 预处理器就会用下面这个表达式替换上面的表达式5 * 5 这个宏存在一个问题 观察下面的代码段int a 5; printf(%d\n ,SQUARE( a 1) ); 乍一看你可能觉得这段代码将打印36这个值。事实上它将打印11。为什么呢 替换文本时参数x被替换成a 1,所以这条语句实际上变成了printf (%d\n,a 1 * a 1 ); 这样就比较清晰了由替换产生的表达式并没有按照预想的次序进行求值。 所以对数值表达式进行求值的宏定义为了避免在使用宏时由于参数中的操作符或邻近操作符之间不可预料的相互作用一般会加上括号。 比如#define SQUARE( x ) ( (x) * (x) ) 3.2.3 #define 替换规则 在程序中扩展#define定义符号和宏时需要涉及几个步骤。 在调用宏时首先对参数进行检查看看是否包含任何由#define定义的符号。如果是它们首先被替换。替换文本随后被插入到程序中原来文本的位置。对于宏参数名被他们的值所替换。最后再次对结果文件进行扫描看看它是否包含任何由#define定义的符号。如果是就重复上述处理过程。 注意 宏参数和#define 定义中可以出现其他#define定义的符号。但是对于宏不能出现递归。当预处理器搜索#define定义的符号的时候字符串常量的内容并不被搜索。 3.2.4 # 和## 如何把参数插入到字符串中 首先我们看看这样的代码char* p hello bit\n; printf(hello bit\n); printf(%s, p); 虽然这种写法少见但的确是被允许的结果为hello bit 我们发现字符串是有自动连接的特点的 那我们是不是可以写这样的代码 #define PRINT(FORMAT, VALUE)\printf(the value is FORMAT\n, VALUE); ... PRINT(%d, 10);这里只有当字符串作为宏参数的时候才可以把字符串放在字符串中。 另外一个技巧是 使用 # 把一个宏参数变成对应的字符串。比如 int i 10; #define PRINT(FORMAT, VALUE)\printf(the value of #VALUE is FORMAT \n, VALUE); ... PRINT(%d, i3);//产生了什么效果代码中的 #VALUE 会预处理器处理为“VALUE” . 最终的输出的结果应该是the value of i3 is 13 ##的作用 ##可以把位于它两边的符号合成一个符号。它允许宏定义从分离的文本片段创建标识符。 #define ADD_TO_SUM(num, value) sum##num value; ... ADD_TO_SUM(5, 10);//作用是给sum5增加103.2.5 命名约定 一般来讲函数的宏的使用语法很相似。所以语言本身没法帮我们区分二者。那我们平时的一个习惯是 把宏名全部大写 函数名不要全部大写 四、宏和函数对比 宏通常被应用于执行简单的运算。比如在两个数中找出较大的一个#define MAX(a, b) ((a)(b)?(a):(b)) 那为什么不用函数来完成这个任务 原因有二 用于调用函数和从函数返回的代码可能比实际执行这个小型计算工作所需要的时间更多。所以宏比函数在程序的规模和速度方面更胜一筹。更为重要的是函数的参数必须声明为特定的类型。所以函数只能在类型合适的表达式上使用。反之这个宏怎可以适用于整形、长整型、浮点型等可以用于来比较的类型。宏和类型无关的。 宏的缺点当然和函数相比宏也有劣势的地方 每次使用宏的时候一份宏定义的代码将插入到程序中。除非宏比较短否则可能大幅度增加程序的长度。宏是没法调试的。宏由于类型无关也就不够严谨。宏可能会带来运算符优先级的问题导致程容易出现错。 宏有时候可以做函数做不到的事情。比如宏的参数可以出现类型但是函数做不到。 #define MALLOC(num, type)\(type *)malloc(num * sizeof(type)) ...//使用MALLOC(10, int);//类型作为参数//预处理器替换之后(int *)malloc(10 * sizeof(int));宏和函数的一个对比 属性#define定义宏函数代码长度每次使用时宏代码都会被插入到程序中。除了非常小的宏之外程序的长度会大幅度增长函数代码只出现于一个地方每次使用这个函数时都调用那个地方的同一份代码执行速度更快存在函数的调用和返回的额外开销所以相对慢一些操作符优先级宏参数的求值是在所有周围表达式的上下文环境里除非加上括号否则邻近操作符的优先级可能会产生不可预料的后果所以建议宏在书写的时候多些括号。函数参数只在函数调用的时候求值一次它的结果值传递给函数。表达式的求值结果更容易预测。带有副作用的参数参数可能被替换到宏体中的多个位置所以带有副作用的参数求值可能会产生不可预料的结果。函数参数只在传参的时候求值一次结果更容易控制。参数类型宏的参数与类型无关只要对参数的操作是合法的它就可以使用于任何参数类型。函数的参数是与类型有关的如果参数的类型不同就需要不同的函数即使他们执行的任务是相同的。调试宏是不方便调试的函数是可以逐语句调试的递归宏是不能递归的函数是可以递归的 五、 #undef 这条指令用于移除一个宏定义 #undef NAME //如果现存的一个名字需要被重新定义那么它的旧名字首先要被移除。六、命令行定义 许多C 的编译器提供了一种能力允许在命令行中定义符号。用于启动编译过程。 例如当我们根据同一个源文件要编译出一个程序的不同版本的时候这个特性有点用处。假定某个程序中声明了一个某个长度的数组如果机器内存有限我们需要一个很小的数组但是另外一个机器内存大些我们需要一个数组能够大些。 #include stdio.h int main() {int array [ARRAY_SIZE]; int i 0; for(i 0; i ARRAY_SIZE; i ) { array[i] i;}for(i 0; i ARRAY_SIZE; i ){printf(%d ,array[i]);}printf(\n );return 0; }编译指令//linux 环境演示 gcc -D ARRAY_SIZE10 programe.c 七、条件编译 在编译一个程序的时候我们如果要将一条语句一组语句编译或者放弃是很方便的。因为我们有条件编译指令。   比如 调试性的代码删除可惜保留又碍事所以我们可以选择性的编译。 #include stdio.h #define __DEBUG__ int main() {int i 0;int arr[10] {0}; for(i0; i10; i) { arr[i] i;#ifdef __DEBUG__printf(%d\n, arr[i]);//为了观察数组是否赋值成功。 #endif //__DEBUG__ }return 0; }常见的条件编译指令 1. #if 常量表达式 //... #endif //常量表达式由预处理器求值。如 #define __DEBUG__ #if __DEBUG__//.. #endif2.多个分支的条件编译 #if 常量表达式 //... #elif 常量表达式 //... #else//... #endif3.判断是否被定义 #if defined(symbol) #ifdef symbol #if !defined(symbol) #ifndef symbol4.嵌套指令 #if defined(OS_UNIX)#ifdef OPTION1unix_version_option1();#endif#ifdef OPTION2unix_version_option2();#endif #elif defined(OS_MSDOS)#ifdef OPTION2msdos_version_option2();#endif #endif八、文件包含 我们已经知道 #include 指令可以使另外一个文件被编译。就像它实际出现于 #include 指令的地方一样。 这种替换的方式很简单 预处理器先删除这条指令并用包含文件的内容替换。 这样一个源文件被包含10次那就实际被编译10次。 8.1 头文件被包含的方式 本地文件包含。如#include filename 查找策略先在源文件所在目录下查找如果该头文件未找到编译器就像查找库函数头文件一样在标准位置查找头文件。 如果找不到就提示编译错误。 库文件包含。如#include filename.h 查找头文件直接去标准路径下去查找如果找不到就提示编译错误。 这也说明了对于库文件也可以使用 “” 的形式包含。 但是这样做查找的效率就低些当然这样也不容易区分是库文件还是本地文件了。 8.2 嵌套文件包含 下面是一张嵌套文件示意图。程序最终出现了两份comm.h内容 如何解决呢这就要用到条件编译了   每个头文件的开头写 #ifndef __TEST_H__ #define __TEST_H__ //头文件的内容 #endif //__TEST_H__方法2 #pragma once这样就可以避免头文件的重复引入了。