2018-01-05 創(chuàng)建人：Ruo_Xiao 2018-01-06 修改人：Ruo_Xiao 1、添加編輯器之后，預(yù)處理之前的編譯器的操作。 2、添加對(duì)優(yōu)化器的簡(jiǎn)單的說明。 2018-01-12 修改人：Ruo_Xiao 修正最后的邏輯總圖，添加“源代碼處理”。 2018-01-20 修改人：Ruo_Xiao 增加對(duì)編譯器和連接器更詳細(xì)的說明。

一、概括

C源代碼 -> C編輯器 -> 源代碼處理 -> 預(yù)處理器 -> C編譯器 ->（優(yōu)化器） -> 連接器 -> 可執(zhí)行文件 -> CPU執(zhí)行

二、C源代碼

英文：Source Code。

三、C編輯器

用C語言編寫的程序都存儲(chǔ)在文本文件中，該文件被稱為源代碼文件（Source Code Files），大多數(shù)系統(tǒng)都以“.c”為擴(kuò)展名。
拓展：點(diǎn)號(hào)“.”前面的部分被稱為基本名（Basename），點(diǎn)號(hào)后面的部分被稱為擴(kuò)展名（Extension），基本名和拓展名的組合被稱為文件名。

常用的C編輯器有：
（1）windows：記事本（notepad）。（需要修改擴(kuò)展名）
（2）Linux：Vi、Vim。
（3）Unix：emacs、jove、Vi、X Window System文本編輯器。

有的C編輯器具有自動(dòng)糾錯(cuò)功能，例如Vim。

四、源代碼處理

1、編譯器把源代碼中出現(xiàn)的字符映射到源字符集，該過程處理多字節(jié)字符和三字符序列。
2、編譯器定位每個(gè)反斜杠后面跟著換行符實(shí)例，并刪除它們。也就是說把下面兩個(gè)物理行（physical line）：

printf("Hello,my\wife!/n");

轉(zhuǎn)化為一個(gè)邏輯行（logical line）。

printf("Hello,my wife!/n");

3、編譯器將文本劃分成預(yù)處理記號(hào)序列、空白序列和注釋序列（記號(hào)是由空格、制表符或換行符分隔的項(xiàng)）。這里，編譯器將空白字符序列和注釋序列用一個(gè)空格替換。所以下面代碼

int/*我是注釋！*/i = 0;

變成了

int i = 0;

五、預(yù)處理器

預(yù)處理器是在真正的編譯開始之前由編譯器調(diào)用的獨(dú)立程序。

預(yù)處理器指令以#號(hào)開頭標(biāo)識(shí)，末尾不包含分號(hào)。

主要功能有文件包含、宏替換、條件編譯等。

在編譯的預(yù)處理階段實(shí)現(xiàn)的功能：
（1）將頭文件加載到代碼中。
（2）對(duì)宏進(jìn)行替換。等等
再根據(jù)條件編譯指令，最終生成新的源代碼，傳給編譯器。

六、C編譯器

英文： C Compiler。

是將經(jīng)過預(yù)處理器處理之后的C代碼翻譯成對(duì)應(yīng)于各種CPU能夠執(zhí)行的可執(zhí)行代碼的程序。
拓展：可執(zhí)行代碼，用計(jì)算機(jī)的機(jī)器語言表示的代碼，這種語言是由數(shù)字碼表示的指令組成，即CPU的微指令。

編譯器檢查的是語法、函數(shù)與變量的聲明是否正確。

存儲(chǔ)編譯器生成的可執(zhí)行代碼的文件被稱為目標(biāo)文件（Object file）。
拓展：目標(biāo)文件
（1）擴(kuò)展名：
Unix/Linux：“.o”。
Windows：“.obj”。
（2）目標(biāo)文件雖然包含機(jī)器語言代碼，但是不能直接運(yùn)行，原因如下：
A、缺少啟動(dòng)代碼（Startup Code），啟動(dòng)代碼充當(dāng)著程序和操作系統(tǒng)的之間的接口。
B、缺少庫函數(shù)代碼，只是包含了庫函數(shù)的指令。

種類
（1）GNU編譯器集合（GCC，其中包含GCC C 編譯器），Linux和Unix下使用gcc即可調(diào)用GCC C 編譯器。
（2）GCC編譯器在windows上的運(yùn)行的軟件是Cygwin和MinGW。
（3）LLVM項(xiàng)目的Clang編譯器，通過clang調(diào)用，應(yīng)用于Linux和FreeBSD（默認(rèn)）中。
（4）VC和VS。
（5）cc 是 Unix系統(tǒng)的 C Compiler，一個(gè)是古老的 C 編譯器。

七、優(yōu)化器

對(duì)目標(biāo)代碼進(jìn)行進(jìn)一步處理，使其效率更高。

只針對(duì)Release，Debug不進(jìn)行處理。

八、連接器

將編譯器生成的目標(biāo)文件中的代碼、系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)代碼和庫代碼三者合并成一個(gè)文件，即可執(zhí)行文件。

主要是鏈接函數(shù)和全局變量。鏈接器會(huì)在所有的Object File中找尋函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，如果找不到，那到就會(huì)報(bào)鏈接錯(cuò)誤碼（Linker Error）。在VC下，這種錯(cuò)誤一般是：Link 2001錯(cuò)誤，意思說是說，鏈接器未能找到函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，你需要指定函數(shù)的ObjectFile。

九、可執(zhí)行文件

windows：擴(kuò)展名為“.exe”。

Unix/Linux：擴(kuò)展名“.out”。

十、CPU執(zhí)行

能讓CPU執(zhí)行的只要其特有的微指令集。

可執(zhí)行文件就是由微指令集中的指令構(gòu)成，故在windows下，雙擊exe就可以讓CPU開始按照C源代碼中所設(shè)想的那樣工作了。

十一、流程圖

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C语言的实现经过（C代码到CPU执行）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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