在ANSI C的任何一种实现中，存在两个不同的环境：

        第一种就是编译环境，在这个环境中源代码被转换成可执行的机器指令（二进制指令）

        第二种是执行环境，它用于实现执行代码

翻译环境

        其实翻译环境就是指编译和链接两个大的过程，而编译又可以分解成：预处理、编译、汇编三个过程。

        对于一个C语言的项目，可能有多个.c 文件，而多个.c文件有如何通过扁你链接生成可执行程序的呢？

• 多个.c文件单独经过编译器，编译处理生成对应的目标文件
• 在windows环境下目标文件的后缀是.obj ，在Linux环境下目标文件的后缀是.o  
• 多个目标文件和链接库一起经过连接器处理生成最终的可执行程序
• 链接库是指运行时库（它是支持程序运行的基本函数集合）

以gcc为例，拆解编译链接的过程

预编译（预处理）：

        在预处理阶段，源文件和头文件会被处理形成 .i 为后缀的文件

在gcc环境下观察一下，对test.c文件预处理后的 .i 文件，命令如下：
 

gcc -E test.c -o test.i

        预处理阶段主要处理那些源文件中 # 开始的预编译指令。例如：#include ，#define处理规则如下：

• 将所有的 #include 删除，并展开所有的宏定义
• 处理所有的文件编译指令，如： #if 、#ifdef、#elif、#else、#end if
• 处理所有的#include 预编译指令，将包含的头文件内容插入到该预编译指令的位置。这个过程是递归进行的，也就是说被包含的头文件也可能包含其他文件
• 删除所有注释
• 添加行号和文件名标识，方便后续编译器生成调试信息
• 或保留所有的#pragma 编译器指令，编译器后续会使用

经过预处理后 .i 文件中就没有了宏定义（宏已经被展开）。包含的头文件也被插入到 .i文件中。所以我们无法知道宏的定义或者头文件包含是包含正确时，可以查看预处理之和的 .i文件来确认。

编译：

        编译过程就是将预处理之后的文件进行一系列的：词法分析、语法分析、语义分析及优化，生成相对应的汇编代码文件

编译过程的命令如下：

gcc -S test.i -o test.s

假设有以下代码，进行编译时，会怎么做呢：
 

array[index] = (index+4)*(2+6);

        词法分析：

        将源代码程序输入扫描器，扫描器的任务就是简单的进行词法分析，将代码中的字符分割成一系列的记号（关键字、标识符、字面量、特殊字符等）

对上述代码就行此法分析：

        语法分析：

语法分析就是对扫描产生的记号进行语法分析，从而产生语法树。这些语法树是以表达式为节点的树。

        语义分析：

由语义编译器来完成语义分析，即对表达式的语法层面进行分析。编译器所能做的分析就是语义的静态分析。静态语义分析通常包括声明和类型的匹配，类型的转换等。这个阶段会报告错误的语法信息。

汇编：
汇编器是将汇编代码转变成机器可执行的指令，每一个汇编语句几乎都对应一条机器指令。就是根据汇编指令对机器指令的对照表一一对应的进行翻译，而不做指令优化

汇编的命令如下

gcc -c test.s -o test.o

链接：

链接是一个十分复杂的过程，链接的时候需要把一堆文件链接在一起才生成可执行程序

链接的过程主要包括：地址和空间的分配、符号决议和重定位

链接解决的就是一个项目多个文件、多模块之间相互调用的问题

例如：在一个项目总有两个.c文件（test.c和add.c）

test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include<stdio.h>
extern Add(int x, int y);
//声明外部函数

extern int years;
//声明外部变量

int main() {
	int x, y;
	scanf("%d%d", &x, &y);
	printf("%d\n", Add(x, y));
	printf("%d\n", years);
	return 0;
}

add.c

int years = 2024;

int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

我们知道，每一个源文件都会单独经过编译器处理生成对应的目标文件

test.c经过编译器处理生成 test.o

add.c经过编译器处理生成 add.o

在test.c 我文件中使用了add.c文件的Add函数和years变量；

        在test.c文件中每一次使用Add函数和years变量时必须知道Add函数和years变量的地址，但是每一个文件都是单独编译的，在编译器编译test.c的时候并不知道Add函数和years变量的地址，所以就暂时把调用Add的指令和目标的地址和years的地址搁置。等待最后链接的时候由链接器根据引用的符号Add在其他模块中查找Add函数的地址，然后将test.c中所有引用到Add函数的指令进行重新修正，让他们目标地址变成真正的Add函数的地址，对于全局的变量也是类似的方法来修正地址。这个地址修正的过程也被叫做：重定位。

        编译链接是一个十分复杂的过程，这里简单讲解以下大概过程，感兴趣可以看《程序员的自我修养》一书来详细了解

执行环境

1. 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来完成。在独立的环境中，程序的载入必须手工安排，也可能是通过可执行代码置入只读内存来完成。
2. 程序的执行便开始，接着便调用main函数。
3. 开始执行程序代码，这时候程序会使用一个运行时堆栈（stack），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它们的值。
4. 终止程序，正常终止main函数；也可能意外终止。