同學(xué)們總是抱怨每次見到一道面試題都很難把它轉(zhuǎn)化為程序源代碼。然而不幸的是，即使是程序源代碼對于計(jì)算機(jī)來說也還是太高級了。要想讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行一段程序，我們必須把它翻譯成最底層的機(jī)器指令才行。這其中要經(jīng)歷很多步驟。幸運(yùn)的是有很多現(xiàn)成的工具可以幫助我們完成這個(gè)過程。今天我們就以 C 語言為例給大家做個(gè)簡單介紹。（Java 還要更復(fù)雜一些，涉及到字節(jié)碼和虛擬機(jī)，今天就不講了。）

預(yù)處理（Preprocessing）

翻譯一段 C 語言程序的第一步是預(yù)處理。這一步主要處理所有以“#”號開頭的行。比如當(dāng)我們遇到 #include "header.h" 的時(shí)候，就直接把 header.h 文件里的所有內(nèi)容插入到這兒。由此可見，一段 C 語言程序經(jīng)過預(yù)處理之后還是一段 C 語言程序。

編譯（Compilation）

第二步是編譯，也就是將一段 C 語言程序翻譯為一段匯編語言程序。匯編語言比 C 語言要底層多了，基本上就是機(jī)器指令的文字版，每一行匯編語言對應(yīng)著一條機(jī)器指令。往往 C 語言程序里的一行要被翻譯成好幾行匯編語言程序才行。不同的高級語言（如 C、Fortran、Pascal 等等）有不同的預(yù)處理器和編譯器，但它們在經(jīng)過編譯之后都變成了同一種匯編語言，于是后面的步驟和工具大家都是通用的了。

匯編（Assembly）

第三步是匯編，即把文字版的匯編語言程序真正翻譯成由 0 和 1 組成的機(jī)器指令，并把它們打包輸出成一個(gè) relocatable object program（下文簡稱目標(biāo)文件）。如果說匯編語言程序人類還勉強(qiáng)能看懂，經(jīng)過這一步之后得到的目標(biāo)文件就真的是一堆二進(jìn)制亂碼了。

鏈接（Linking）

第四步是鏈接，用來把多個(gè)目標(biāo)文件合并成一個(gè)可執(zhí)行文件。比如說我們寫了一個(gè) hello world 程序，其中調(diào)用了 C 語言標(biāo)準(zhǔn)庫里的 printf() 函數(shù)來打印。我們的 hello world 的主函數(shù)和 printf() 函數(shù)存放在兩個(gè)不同的目標(biāo)文件里，經(jīng)過這一步之后它們就被合并到一起了。（這里講的是靜態(tài)鏈接。如果是動(dòng)態(tài)鏈接的話，printf() 在這一步暫時(shí)不合并進(jìn)來，而是在下一步程序運(yùn)行的時(shí)候才被加載。）

加載（Loading）

上一步所生成的可執(zhí)行文件終于可以被操作系統(tǒng)加載運(yùn)行了。操作系統(tǒng)會(huì)將這個(gè)可執(zhí)行文件中的代碼和數(shù)據(jù)從磁盤復(fù)制到內(nèi)存中，并跳轉(zhuǎn)到該程序的第一條指令處（也叫做入口點(diǎn)，entry point）開始執(zhí)行。

最后用一張圖給大家總結(jié)一下全過程：

（本文在寫作過程中參考了 Randal E. Bryant 和 David R. O'Hallaron 所著的 Computer Systems: A Programmer's Perspective 第三版。）

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的c语言程序源代码_程序的编译、链接和执行的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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