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c语言编译过程及数据类型

发布时间: 2024-12-20 05:45:05

‘壹’ c语言编译执行的全过程是怎样的

预处理阶断:这个就是那些#include啥的。
编译阶断:把C语言的代码转成汇编语言代码,比如 int a = 2; 它会生成mov a, 2;
汇编阶断:把汇编代码转换成机器码,比如把mov a , 2 ; 转成 cd07 (mov指令的机器码中的一种机器码)
链接阶断:制作成一个可执行文件,比如windows是PE的可执行文件,linux是elf的可执行文件,要制作成可以运行的程序。

‘贰’ C语言源程序的编译过程包括哪三个阶段

编译:将源程序转换为扩展名为.obj的二进制代码
连接:将obj文件进行连接,加入库函数等生成可执行文件
运行:执行可执行文件,有错返回修改,无错结束

‘叁’ C语言源程序是由什么构成的

C语言源程序是由:数据类型、常量与变量、数组、指针、字符串、文件输入/输出、运算构成。

1、数据类型

C的数据类型包括:整型、字符型、实型或浮点型(单精度和双精度)、枚举类型、数组类型、结构体类型、共用体类型、指针类型和空类型。

2、常量与变量

常量其值不可改变,符号常量名通常用大写。

变量是以某标识符为名字,其值可以改变的量。标识符是以字母或下划线开头的一串由字母、数字或下划线构成的序列,请注意第一个字符必须为字母或下划线,否则为不合法的变量名。变量在编译时为其分配相应存储单元。

3、数组

如果一个变量名后面跟着一个有数字的中括号,这个声明就是数组声明。字符串也是一种数组。它们以ASCII的NULL作为数组的结束。要特别注意的是,方括内的索引值是从0算起的。

4、指针

如果一个变量声明时在前面使用 * 号,表明这是个指针型变量。换句话说,该变量存储一个地址,而 *(此处特指单目运算符 * ,下同。C语言中另有 双目运算符 *) 则是取内容操作符,意思是取这个内存地址里存储的内容。指针是 C 语言区别于其他同时代高级语言的主要特征之一。

指针不仅可以是变量的地址,还可以是数组、数组元素、函数的地址。通过指针作为形式参数可以在函数的调用过程得到一个以上的返回值,不同于return(z)这样的仅能得到一个返回值。

指针是一把双刃剑,许多操作可以通过指针自然的表达,但是不正确的或者过分的使用指针又会给程序带来大量潜在的错误。

5、字符串

C语言的字符串其实就是以''字符结尾的char型数组,使用字符型并不需要引用库,但是使用字符串就需要C标准库里面的一些用于对字符串进行操作的函数。它们不同于字符数组。使用这些函数需要引用头文件<string.h>。

6、文件输入/输出

在C语言中,输入和输出是经由标准库中的一组函数来实现的。在ANSI C中,这些函数被定义在头文件<stdio.h>;中。

7、运算

C语言的运算非常灵活,功能十分丰富,运算种类远多于其它程序设计语言。在表达式方面较其它程序语言更为简洁,如自加、自减、逗号运算和三目运算使表达式更为简单,但初学者往往会觉的这种表达式难读,关键原因就是对运算符和运算顺序理解不透不全。

当多种不同运算组成一个运算表达式,即一个运算式中出现多种运算符时,运算的优先顺序和结合规则显得十分重要。

在学习中,对此合理进行分类,找出它们与数学中所学到运算之间的不同点之后,记住这些运算也就不困难了,有些运算符在理解后更会牢记心中,将来用起来得心应手,而有些可暂时放弃不记,等用到时再记不迟。

(3)c语言编译过程及数据类型扩展阅读:

C语言的特有特点:

1、C语言是一个有结构化程序设计、具有变量作用域(variable scope)以及递归功能的过程式语言。

2、C语言传递参数均是以值传递(pass by value),另外也可以传递指针(a pointer passed by value)。

3、不同的变量类型可以用结构体(struct)组合在一起。

4、只有32个保留字(reserved keywords),使变量、函数命名有更多弹性。

5、部份的变量类型可以转换,例如整型和字符型变量。

6、通过指针(pointer),C语言可以容易的对存储器进行低级控制。

7、预编译处理(preprocessor)让C语言的编译更具有弹性。

‘肆’ C语言编译的过程是怎样的

【答案】:C
编译程序工作过程一般划分为五个阶段:词法分析、语法分析、语义分析、优化、目标代码生成。( 1 )词法分析:也就是从左到右一个一个读入源程序,识别一个单词或符号,并进行归类。( 2 )语法分析: 在词法分析基础上,将单词序列分解成各类语法短语,如“程序”,“语句”,“表达式”等。( 3 )语义分析:审查源程序是否有语义错误,当不符合语言规范时候,程序就会报错。( 5 )代码优化:这个阶段是对前阶段中间代码进行变换或改造,目是使生成目标代码更为高效,即节省时间和空间。 ( 6 )目标代码生成:也就是把优化后中间代码变换成指令代码或汇编代码。 词法分析和语法分析本质上都是对源程序结构进行分析。

‘伍’ c语言的编译过程是什么

c语言的编译过程如下:
1、预处理:预处理过程实际上是处理“#”的过程:#include包含的头文件直接拷贝到hello.c中;#define定义的宏定义进行替换,同时删除代码中没有的注释部分。2、编译:编译的过程实质上是将高级语言翻译成机器语言的过程。3、汇编:汇编器是将汇编代码转变成机器可以执行的命令,每一个汇编语句几乎都对应一条机器指令。汇编相对于编译过程比较简单,根据汇编指令和机器指令的对照表一一翻译即可。4、链接:就像hello.c中使用到了C标准库的东西“printf”,但是编译过程只是将源文件翻译成二进制文件而已,这个二进制文件还不能直接执行,还需要一个动作:将翻译成的二进制文件与需要用到的库绑定在一块。
补充:编译过程可分为6步:扫描(词法分析)、语法分析、语义分析、源代码优化、代码生成、目标代码优化。

‘陆’ C语言文件的编译与执行的四个阶段并分别描述

采纳了加我不懂问我</b> 一 C编译过程概述 目前Linux下最常用的C语言编译器是GCC(GNU Compiler Collection),它是GNU项目中符合ANSI C标准的编译系统,能够编译用C、C++和Object C等语言编写的程序.GCC不仅功能非常强大,结构也异常灵活.最值得称道的一点就是它可以通过不同的前端模块来支持各种语言,如Java、Fortran、Pascal、Mola-3和Ada等. Linux系统下的gcc(GNU C Compiler)是GNU推出的功能强大、性能优越的多平台编译器,是GNU的代表作品之一。gcc是可以在多种硬体平台上编译出可执行程序的超级编译器,其执行效率与一般的编译器相比平均效率要高20%~30%。 使用GCC编译程序时,编译过程可以被细分为四个阶段:
◆ 预处理(Pre-Processing)
◆ 编译(Compiling)
◆ 汇编(Assembling)
◆ 链接(Linking) 二 编译过程中各种文件介绍 1.以扩展名区分文件类型.c为后缀的文件,C语言源代码文件;
.a为后缀的文件,是由目标文件构成的档案库文件;
.C,.cc或.cxx 为后缀的文件,是C++源代码文件;
.h为后缀的文件,是程序所包含的头文件;
.i 为后缀的文件,是已经预处理过的C源代码文件;
.ii为后缀的文件,是已经预处理过的C++源代码文件;
.m为后缀的文件,是Objective-C源代码文件;
.o为后缀的文件,是编译后的目标文件;
.s为后缀的文件,是汇编语言源代码文件;
.S为后缀的文件,是经过预编译的汇编语言源代码文件。 2.LINUX目标文件描述 LINUX 平台下三种主要的可执行文件格式:a.out(assembler and link editor output 汇编器和链接编辑器的输出)、COFF(Common Object File Format 通用对象文件格式)、ELF(Executable and Linking Format 可执行和链接格式)。其中ELF是x86 Linux系统 下的一种常用目标文件(object file)格式,有三种主要类型: (1)适于连接的可重定位文件(relocatable file),可与其它目标文件一起创建可执行文件和共享目标文件。编译产生的.o文件就属于这类。
(2)适于执行的可执行文件(executable file),用于提供程序的进程映像,加载到内存执行。这就是编译、链接之后形成的最终文件。
(3)共享目标文件(shared object file),连接器可将它与其它可重定位文件和共享目标文件连接成其它的目标文件,动态连接器又可将它与可执行文件和其它共享目标文件结合起来创建一个进程映像。这就是库文件,只指动态库文件。 详细了解请看本人收藏的《LINUX可执行文件分析》 三 编译过程详解 C语言的编译链接过程要把我们编写的一个c程序(源代码)转换成可以在硬件上运行的程序(可执行代码),需要进行编译和链接。编译就是把文本形式源代码翻译为机器语言形式的目标文件的过程。链接是把目标文件、操作系统的启动代码和用到的库文件进行组织形成最终生成可执行代码的过程。过程图解如下:
从图上可以看到,整个代码的编译过程分为编译和链接两个过程,编译对应图中的大括号括起的部分,其余则为链接过程。 1. 编译过程 编译过程又可以分成两个阶段:编译和汇编。 1)编译 编译是读取源程序(字符流),对之进行词法和语法的分析,将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码,源文件的编译过程包含两个主要阶段: 第一个阶段是预处理阶段,在正式的编译阶段之前进行。预处理阶段将根据已放置在文件中的预处理指令来修改源文件的内容。如#include指令就是一个预处理指令,它把头文件的内容添加到.cpp文件中。这个在编译之前修改源文件的方式提供了很大的灵活性,以适应不同的计算机和操作系统环境的限制。一个环境需要的代码跟另一个环境所需的代码可能有所不同,因为可用的硬件或操作系统是不同的。在许多情况下,可以把用于不同环境的代码放在同一个文件中,再在预处理阶段修改代码,使之适应当前的环境。主要是以下几方面的处理: (1)宏定义指令, 如 #define a b
对于这种伪指令,预编译所要做的是将程序中的所有a用b替换,但作为字符串常量的 a则不被替换。还有 #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, 如#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif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。包含到c源程序中的头文件可以是系统提供的,这些头文件一般被放在 /usr/include目录下。在程序中#include它们要使用尖括号(< >)。另外开发人员也可以定义自己的头文件,这些文件一般与c源程序放在同一目录下,此时在#include中要用双引号("")。
(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。

预编译程序所完成的基本上是对源程序的“替代”工作。经过此种替代,生成一个没有宏定义、没有条件编译指令、没有特殊符号的输出文件。这个文件的含义同没有经过预处理的源文件是相同的,但内容有所不同。下一步,此输出文件将作为编译程序的输出而被翻译成为机器指令。

第二个阶段编译、优化阶段,经过预编译得到的输出文件中,只有常量;如数字、字符串、变量的定义,以及C语言的关键字,如main,if,else,for,while,{,}, +,-,*,\等等。

编译程序所要作得工作就是通过词法分析和语法分析,在确认所有的指令都符合语法规则之后,将其翻译成等价的中间代码表示或汇编代码。

优化处理是编译系统中一项比较艰深的技术。它涉及到的问题不仅同编译技术本身有关,而且同机器的硬件环境也有很大的关系。优化一部分是对中间代码的优化。这种优化不依赖于具体的计算机。另一种优化则主要针对目标代码的生成而进行的。

对于前一种优化,主要的工作是删除公共表达式、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。 后一种类型的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。另外,如何根据机器硬件执行指令的特点(如流水线、RISC、CISC、VLIW等)而对指令进行一些调整使目标代码比较短,执行的效率比较高,也是一个重要的研究课题。

2)汇编
汇编实际上指把汇编语言代码翻译成目标机器指令的过程。对于被翻译系统处理的每一个C语言源程序,都将最终经过这一处理而得到相应的目标文件。目标文件中所存放的也就是与源程序等效的目标的机器语言代码。目标文件由段组成。通常一个目标文件中至少有两个段:代码段:该段中所包含的主要是程序的指令。该段一般是可读和可执行的,但一般却不可写。数据段:主要存放程序中要用到的各种全局变量或静态的数据。一般数据段都是可读,可写,可执行的。 2. 链接过程 由汇编程序生成的目标文件并不能立即就被执行,其中可能还有许多没有解决的问题。
例如,某个源文件中的函数可能引用了另一个源文件中定义的某个符号(如变量或者函数调用等);在程序中可能调用了某个库文件中的函数,等等。所有的这些问题,都需要经链接程序的处理方能得以解决。

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诶操作系统装入执行的统一整体。

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。

对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。四 编译过程实例描述 linux中使用的gcc编译器把上述的几个过程集成,一个命令就能完成编译的整个过程。为了详细说明每个步骤,下面我们将分部执行。下图是gcc代理的编译过程
例程: 在linux下创建文件hello.c,内容如下,
#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf ("Hello,everybody!\n");
return 0;
} ◆ 预处理(Pre-Processing)
使用-E参数可以让GCC在预处理结束后停止编译过程,对应的命令是cpp,
# gcc -E hello.c -o hello.i 用编辑器打开hello.i,可以看到stdio.h文件被展开到了hello.i中。 ◆ 编译(Compiling)
使用-S参数将hello.i编译为汇编程序,使用的命令是cc -S,
#gcc –S hello.i –o hello.s 用编辑器打开hello.s,显然已经变成了汇编代码。 ◆ 汇编(Assembling)
使用-c参数将hello.s编译为目标文件,对应的命令是as,
#gcc –c hello.s –o hello.o 可以利用工具readelf或者objmp读出hello.o的信息。 ◆ 链接(Linking) 产生可执行文件,利用命令ld
# gcc hello.o -o hello
利用readelf,可以看到hello.o和hello文件的区别。

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