一个C程序的编译经过了几个步骤

深入了解一个程序的诞生（一个源文件是如何变成我们的可执行程序exe的）

c.Coder

3766人浏览 · 2022-04-11 23:05:34

c.Coder · 2022-04-11 23:05:34 发布

在Linux下对目标文件（.o文件）执行下述指令
g++ text.o -o mybin
（直接不带任何选项，即对目标文件执行链接操作，-o只是将其生成的可执行程序重定向（命名）成mybin，默认生成的可执行程序为a.out，我们可以看到可执行程序在Linux中是会标绿的）

./mybin运行即可（前面./是相对路径，即在当前目录下）

至此，一个程序的诞生过程就讲完了，从源代码到我们的可执行程序大体就分为以上这么几个步骤

我们现在对编译过程中的预处理再更深入了解一些
（部分比较抽象的一些指令才再Linux下进行了实例演示）

#define相关

预定义符号：C中内置的一些已有值的符号

__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

#define 定义的宏（与预定义符号有一定类似）

定义标识符常量：#define定义的常量

#define定义宏：将参数替换到文本当中
注意宏是仅做一个简单的文本替换，不会进行计算

#define的替换规则

1.首先替换任何由define定义的符号（标识符常量）

2.其次替换define定义的宏

3.最后对结果进行扫描，重复上述操作

tips：字符串常量中的内容不会被搜索替换

“#” 和 “##”

实际过程很少有使用到，了解即可

“#” 修饰了define定义的常量后，该常量在预处理时会被转换成字符串，而不是正常替换
左边为源文件，右边为预处理后的文件，对比很容易理解“#”在其中的作用

运行结果如下
（这里直接进行编译生成的即为a.out可执行程序）

“##” 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
合成为一个符号后然后再进行替换（连接后产生的标识符必须是一个合法的标识符，否则其结果是未定义的。Linux下会报错）

我们可以看到sum和num在##的作用下结合成了sum5

带副作用的宏参数

副作用：即在达成某些目的的同时对一些变量等产生了实质性影响
参数如果带有副作用，使用宏时可能会导致与原逻辑不符，产生不可预测的结果

我们来看下面的代码，会输出什么呢？

#define MAX(a, b) ( (a) > (b) ? (a) : (b) )
int x = 5;
int y = 8;
int z = MAX(x++, y++);
printf("x=%d y=%d z=%d\n", x, y, z);

首先将宏进行替换，替换后如下

int z = ( (x++) > (y++) ? (x++) : (y++));

所以输出的结果依次计算判断得：x=6 y=10 z=9
这里x，y，z都因为参数带有副作用而影响了最初的变量值

#undef + 宏名称可以用于移除一个宏定义

命令行定义（编译时定义宏）

（一般用处不大）

#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;
}

在编译时，如下编译，即在编译时定义program.c中的ARRAY_SIZE值为10

gcc -D ARRAY_SIZE=10 programe.c

条件编译

1、单个分支的条件编译

#if 常量表达式（常量表达式由预处理器求值。）

#endif
例子：
#define __DEBUG__ 1
#if __DEBUG__//常量表达式（为真则执行下面的内容，反之不执行）
//..
#endif

2、多个分支的条件编译

#if 常量表达式

#elif 常量表达式

#else

#endif

3.判断是否被定义

#if defined(symbol)//如果symbol定义了，则执行下面的代码

...

#ifdef symbol

#if !defined(symbol)//如果symbol没被定义，则不执行下面的代码

#ifndef symbol

4.嵌套指令（即上述的条件编译语句都支持嵌套）

例子：
#if defined(OS_UNIX)
        #ifdef OPTION1
                unix_version_option1();
        #endif
        #ifdef OPTION2
                unix_version_option2();
        #endif
#elif defined(OS_MSDOS)
        #ifdef OPTION2
                msdos_version_option2();
        #endif
#endif

头文件包含的一些细节

#include<...>和#include"..."的区别

系统对于两种包含方式的查找策略的不同

1、"..."为本地文件包含
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。

2、<...>库文件包含
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。
tips：这样是不是可以说，对于库文件也可以使用 “” 的形式包含？答案是肯定的，可以。（但是不推荐啦）