学C的第三十四天【程序环境和预处理】

news2024/11/24 0:13:11

=========================================================================

相关代码gitee自取

C语言学习日记: 加油努力 (gitee.com)

 =========================================================================

接上期

学C的第三十三天【C语言文件操作】_高高的胖子的博客-CSDN博客

 =========================================================================

                     

1 . 程序的翻译环境和执行环境

                 

ANSI C(C语言标准)任何一种实现中存在两个不同的环境

               

(1). 翻译环境:

            

在这个环境中源代码转换为可执行的机器指令

                  

计算机能够执行二进制指令

但我们平常写的C语言代码文本信息计算机不能直接执行

翻译环境就可以把C语言代码(源代码)翻译为二进制指令(可执行的机器指令

                     


                    

(2). 执行环境:

                  

在这个环境下可以执行二进制的代码(实际执行代码)

         

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

             

2 . 翻译环境

                        

翻译环境包括 编译链接

编译又包括 预编译(预处理)编译汇编

                

(1). 翻译环境下的 编译 和 链接:

                     

  • 组成一个程序的每个源文件通过编译过程(各自进行编译)分别转换成目标代码(object code)

       

  • 每个目标文件链接器(linker)捆绑在一起形成一个单一而完整可执行程序

            

  • 链接器同时也会引入标准C函数库中任何被该程序所用到的函数,而且它可以搜索程序员个人的程序库将其需要的函数也链接到程序中

                   

图解:

                     


                    

(2). 编译的几个阶段:

                    

VS这种集成开发环境不方便观察编译各阶段细节

Linux系统下使用gcc编译器更好观察

                

                

(2.1). 预编译(预处理) 阶段

                 

生成文件后缀xxx.i

该阶段进行一些文本操作

                    

       包括

  • 注释删除
  • #include 头文件包含
  • #define 符号替换
  • 所有预处理指令都是在预处理阶段处理

             

图解:

                  

                  

(2.2). 编译阶段

                 

生成文件后缀xxx.s

该阶段把C语言代码翻译为汇编指令

                      

       包括

  • 语法分析
  • 词法分析
  • 语义分析
  • 符号分析

              

图解:

                

                  

(2.3). 汇编阶段

                 

生成文件后缀xxx.o  (object目标文件)

该阶段将编译阶段完成的汇编指令翻译为二进制指令

            

编译阶段进行符号汇总

该阶段则会形成对应的符号表

以便链接时使用

              

图解:

                   


                    

(3). 链接:

             

编译生成的目标文件进行操作

生成可执行程序(也是二进制文件)

                    

       包括

  • 合并段表
  • 符号表(由编译的汇编阶段形成)的合并符号表重定位

              

图解:

         

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

                     

3 . 预处理详解

(1). 预定义符号

                  

C语言预定义了一些符号,这些预定义符号都是语言内置的

  • __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(C语言标准),其值为1否则未定义

               

示例:

                     


                    

(2). #define

                   

(2.1). #define 定义标识符

                

写法:

#define name stuff

                   

  • name -- 定义的标识符名称
  • stuff -- 定义的标识符内容

示例:

                      

                      

define定义标识符的时候,最好不要在最后加上“分号 ;”

因为有些编译器可能会把“分号;”也当作stuff(标识符的内容)

示例:

                       

               

(2.2). #define 定义宏

                

写法:

#define name( parament-list ) stuff

                   

  • name -- 定义的宏的名称
  • parament-list -- 参数列表参数会替换放到 stuff 中
  • stuff -- 定义的宏的内容

               

注意:

定义宏时

参数列表的左括号必须与name紧邻。 如果两者之间有任何空白存在

参数列表就会被解释为stuff的一部分

         

示例:

                    

注意:

用于对数值表达式进行求值的宏定义都应该用上图这种方式加上括号

对stuff中的各个参数分别加上括号对stuff整体加上括号

避免在使用宏时由于参数中的操作符邻近操作符之间不可预料的相互作用

操作符优先级问题)。

                       

               

(2.3). #define 替换规则

                

程序中扩展#define定义符号和宏时,需要涉及几个步骤

  1. 调用宏时首先对参数进行检查,看看是否包含任何由#define定义的符号
    参数列表中有其它#define定义的符号
    如果是,它们首先被替换
                     
  2. 替换文本随后被插入到程序中原来文本的位置。(参数列表替换stuff中的内容
    对于宏参数名被他们的值所替换
                 
  3. 最后,再次对结果文件进行扫描,看看它是否包含任何由#define定义的符号
    如果是,就重复上述处理过程

                 

注意:

  • 宏参数#define 定义中可以出现其他#define定义的符号
    但是对于宏不能出现递归。(和函数的区别
  • 预处理器搜索#define定义的符号的时候,字符串常量的内容并不被搜索

                         

示例:

                     

               

(2.4). # 和 ##

               

### 这两个符号只能在宏里面使用

                      

#:

                  
该符号可以把宏的参数以字符串的形式插入到字符串中

                  

示例:

                

##:

               

##可以把位于它两边的符号合成一个符号

允许宏定义从分离的文本片段创建标识符

             

注意:

这样的连接必须产生一个合法的标识符否则其结果就是未定义的。

         

示例:

                       

               

(2.5). 带副作用的宏参数

                     

宏参数宏的定义中出现超过一次的时候,如果参数带有副作用

那么你在使用这个宏的时候就可能出现危险导致不可预测的后果

副作用就是表达式求值的时候出现的永久性效果

           

示例:

                       

               

(2.6). 宏和函数对比

                

属 性#define定义宏函数

代 码

长 度

每次使用时,宏代码都会被插入到程序中

除了非常小的宏之外程序的长度会大幅度增长

函数代码只出现于一个地方每次使用这个函数时,都调用那个地方的同一份代码

执 行

速 度

更快存在函数的调用和返回额外开 销,所以相对慢一些
操作符 优先级宏参数的求值在所有周围表达式的上下文环境里, 除非加上括号否则邻近操作符的优先级可能会产生 不可预料的后果,所以建议宏在书写的时候多些括 号函数参数只在函数调用的时候求值一次,它的结果值传递给函数表达式的求值结果更容易预测
带有副 作用的 参数参数可能被替换到宏体中的多个位置,所以带有副作 用的参数求值可能会产生不可预料的结果函数参数只在传参的时候求值一 次结果更容易控制

参 数

类 型

宏的参数与类型无关,只要对参数的操作是合法的, 它就可以使用于任何参数类型函数的参数与类型有关的,如果参数的类型不同,就需要不同的函数,即使他们执行的任务是相同的。
调 试宏是不方便调试函数是可以逐语句调试
递 归宏是不能递归函数是可以递归

                       

               

(2.7). 命名约定

                     

一般来讲,函数和宏的使用语法很相似,所以语言本身没法帮我们区分二者。

所以我们从书写上进行区分

  • 宏名全部大写
  • 函数名不要全部大写

                     


                    

(3). #undef

                

这个指令用于移除一个宏定义移除之后不能再使用

                

写法:

#undef NAMENAME

                   

  • NAME  --  要移除的宏的名字

示例:

                     


                    

(4). 命令行定义

                

许多C的编译器提供了一种能力,允许在命令行中定义符号用于启动编译过程

VS不行gcc可以

             

例如:

当我们根据同一个源文件要编译出一个程序的不同版本的时候,这个特性会有点用处。

(假定某个程序中声明了一个某个长度的数组,如果机器内存有限

我们需要一个很小的数组,但是另外一个机器内存大些,我们需要一个数组能够大些

这时候就可以用命令行定义灵活调整

              

示例:

                     


                    

(5). 条件编译

                 

使用条件编译指令可以决定一条(一组)语句是否进行编译

实现选择性的编译

条件编译指令如果为真,则编译时内容保留

条件编译指令如果为假,则编译时内容删除

           

           

常见的条件编译指令:

                 

指令一:单个分支的条件编译

                                #if  常量表达式                         
                                    //一条(一组)语句...                               
                                #endif                                       
                                //常量表达式由预处理器求值。
示例:

                

                

指令二:多个分支的条件编译

                                #if 常量表达式
                                     //...
                                #elif 常量表达式
                                     //...
                                #else
                                     //...
                                #endif
示例:

                

                

指令三:判断是否被定义的条件编译

                                //如果定义过:
                                #if defined(symbol)  //第一种写法
                                #ifdef symbol        //第二种写法
                                
                                //如果未定义过:
                                #if !defined(symbol) //第一种写法
                                #ifndef symbol       //第二种写法

                                //symbol -- 定义的符号
示例:

                

                

指令四:嵌套指令

               

将上面的三种条件编译组合使用

          

示例:

                     


                    

(6). 文件包含

                        

#include指令 可以使另外一个文件被编译

就像它实际出现于 #include指令 的地方一样。

这种替换的方式很简单:

预处理器先删除这条指令,并用包含文件的内容替换

这样一个源文件被包含10次,那就实际被编译10次

                 

                   

头文件被包含的方式:

            

本地文件包含

写法:

#include "filename"

               

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

                 

                   

库文件包含

写法:

#include <filename.h>

               

查找策略:

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

                 

                   

嵌套文件包含:

                   

如果一个文件有很多头文件

另一个文件包含了该文件,同时该文件也有头文件

再有一个文件包含这两个头文件

那么同一个头文件就有可能重复出现在一个文件中

           

可以使用条件编译来防止头文件重复出现

                                //每个头文件的开头写:
                                #ifndef __TEST_H__
                                #define __TEST_H__
                                    //头文件的内容
                                #endif   //__TEST_H__

                                //或者:
                                #pragma once
                                    //头文件的内容

         

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

             

4 . 运行环境

程序执行的过程:

            

1. 程序必须载入内存中

有操作系统的环境中程序载入内存一般这个由操作系统完成

独立的环境中,程序的载入必须由手工安排

可能是通过可执行代码置入只读内存来完成。

                    

            

2.

程序执行开始,接着便调用main函数

                

            

3. 开始执行程序代码

这个时候程序将使用一个运行时堆栈(stack)(函数栈帧)

存储函数的局部变量返回地址

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他们的值

              

            

4. 终止程序

正常终止main函数;也有可能是意外终止

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/904929.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

Baumer工业相机堡盟工业相机如何通过BGAPISDK设置相机的Bufferlist序列(C++)

Baumer工业相机堡盟工业相机如何通过BGAPISDK设置相机的Bufferlist序列&#xff08;C&#xff09; Baumer工业相机Baumer工业相机的Bufferlist序列功能的技术背景CameraExplorer如何查看相机Bufferlist功能在BGAPI SDK里通过函数设置相机Bufferlist参数 Baumer工业相机通过BGAP…

第9步---MySQL的索引和存储引擎

第9步---MySQL的索引和存储引擎 1.索引 1.1分类 索引可以快速的找出具有特定值的行。不用从头开始进行寻找了。 类别 hash和btree hash 根据字段值生生成一个hash的值 快速的进行定位到对应的行的值 可能会出现相同的值&#xff0c;找到对应的空间会出现对应的值 btree树…

深度学习|自监督学习、MAE学习策略、消融实验

前言&#xff1a;最近在阅读论文&#xff0c;发现太多机器学习的知识不懂&#xff0c;把最近看的一篇论文有关的知识点汇总了一下。 自监督学习、MAE学习策略、消融实验 自监督学习MAE学习策略消融实验 自监督学习 Pretrain-Finetune&#xff08;预训练精调&#xff09;模式&…

从LeakCanary看如何判断对象被回收

前面已经了解了Service&#xff0c;Fragment&#xff0c;ViewModel对象的销毁时机&#xff0c;那么在触发销毁时机后&#xff0c;我们怎么判断这些对象有没有回收呢&#xff1f; 大家都知道在Java中有强引用&#xff0c;弱引用&#xff0c;软引用&#xff0c;虚引用四种引用方…

2、手写模拟Spring底层原理

创建BeanDefinition bean定义 设置BeanDefinition 的类信息&#xff0c;作用域信息 创建beanDefinitionMap scope为原型&#xff1a; scope为单例&#xff1a; 总结&#xff1a; 扫描ComponentScan注解上的包扫描路径&#xff0c;将Component注解修饰的类&#xff0c;生成Bea…

数据结构之并查集

并查集 1. 并查集原理2. 并查集实现3. 并查集应用3.1 省份数量3.2 等式方程的可满足性 4. 并查集的优缺点及时间复杂度 1. 并查集原理 并查表原理是一种树型的数据结构&#xff0c;用于处理一些不相交集合的合并及查询问题。并查集的思想是用一个数组表示了整片森林&#xff0…

Apache Doris 极简运维之BE扩缩容(1)

Apache Doris 极简运维之BE扩缩容&#xff08;1&#xff09; 一、环境信息硬件信息软件信息 二、缩容2.1 DROP BACKEND缩容2.2 DECOMMISSION BACKEND缩容2.2.1 缩容前2.2.2 缩容中2.2.3 缩容后 三、扩容3.1 扩容前3.2 扩容中3.3 扩容后 四、总结 一、环境信息 已部署三个BE节点…

十二、Linux如何修改文件/文件夹所属用户or用户组?chown命令

目录 1、基础语法 2、修改目标用户&#xff1a; 3、修改用户组&#xff1a; 4、使用-R命令&#xff0c;并同时修改用户/用户组 1、基础语法 chown [-R] [目标用户][:][目标用户组] 被修改文件/文件夹 &#xff08;1&#xff09;选项-R&#xff1a;同chmod&#xff0c;对文…

Yellowbrick新手入门简介:用于Python机器学习模型可视化的工具库

Yellowbrick 是一个新的 Python 库&#xff0c;它扩展了 Scikit-Learn API&#xff0c;将可视化合并到机器学习工作流程中。 Yellowbrick需要依赖诸多第三方库&#xff0c;包括Scikit-Learn&#xff0c;Matplotlib&#xff0c;Numpy等等。 Yellowbrick 是一个开源的纯 Python…

resource doesn‘t have a corresponding Go package.

resource doesnt have a corresponding Go package. GO这个鬼东西不能直接放src下。 ************ Building Go project: ProjectGoTest ************with GOPATH: D:\Go;D:\eclipse-jee-oxygen-2-win32-x86_64\workspace\ProjectGoTest >> Running: D:\Go\bin\go.exe …

项目管理实战笔记1:项目管理常识

序 看了下极客时间的《项目管理实战》&#xff0c;觉得跟之前学习PMP的标准资料还是有所侧重。重新整理下&#xff0c;相比书上繁杂的知识&#xff0c;这个更通俗易懂。 1 角色转换&#xff1a;三大误区 误区1&#xff1a;事必躬亲 自己做事情是可控的&#xff0c;做项目依赖…

树莓派第一讲:入门那些事(系统烧录、外设连接)

目录 基本了解&#xff1a; 系统烧录&#xff1a; 连接外设&#xff1a; 基本了解&#xff1a; 树莓派4B是一款单板计算机&#xff0c;采用ARM架构处理器&#xff0c;配备4GB内存、Gigabit以太网口、多个USB接口、HDMI输出接口等。它具备1.5Ghz运行的64位四核处理器&#x…

通过安全日志读取WFP防火墙放行日志

前言 之前的文档中&#xff0c;描写了如何对WFP防火墙进行操作以及如何在防火墙日志中读取被防火墙拦截网络通讯的日志。这边文档&#xff0c;着重描述如何读取操作系统中所有被放行的网络通信行为。 读取系统中放行的网络通信行为日志&#xff0c;在win10之后的操作系统上&am…

vmware17 开启虚拟化

前言 有时候需要在虚拟机上安装虚拟机&#xff0c;方便做一些测试 解决办法 在vmware17 上对虚拟机开启虚拟化即可 下图中都勾上即可 设置完成之后就可以在虚拟机上安装虚拟机

【LLM评估篇】Ceval | rouge | MMLU等指标

note 一些大模型的评估模型&#xff1a;多轮&#xff1a;MTBench关注评估&#xff1a;agent bench长文本评估&#xff1a;longbench&#xff0c;longeval工具调用评估&#xff1a;toolbench安全评估&#xff1a;cvalue&#xff0c;safetyprompt等 文章目录 note常见评测benchm…

18.安全机制

文章目录 安全机制认证&#xff08;Authentication&#xff09;鉴权&#xff08;Authorization&#xff09;概念和组成创建Role和ClusterRole创建RoleBinding 和ClusterRoleBindingResources 准入控制&#xff08;Admission Control&#xff09;实验&#xff1a;创建一个用户管…

模型微调(fine-tune)

一、关于模型微调的一些基础知识 1、模型微调&#xff08;fine-tune&#xff09; 微调(fine-tune)通过使用在大数据上得到的预训练好的模型来初始化自己的模型权重&#xff0c;从而提升精度。这就要求预训练模型质量要有保证。微调通常速度更快、精度更高。当然&#xff0c;自己…

解放数据库,实时数据同步利器:Alibaba Canal

文章首发地址 Canal是一个开源的数据库增量订阅&消费组件&#xff0c;主要用于实时数据同步和数据订阅的场景&#xff0c;特别适用于构建分布式系统、数据仓库、缓存更新等应用。它支持MySQL、阿里云RDS等主流数据库&#xff0c;能够实时捕获数据库的增删改操作&#xff…

nvm的安装配置(node多版本切换控制)

安装 1. 首先要先卸载已安装的node 找到node&#xff0c;卸载就可以。 2. 下载 NVM 直接进入安装包下载地址&#xff1a;https://github.com/coreybutler/nvm-windows/releases&#xff0c;选择 nvm-setup.zip&#xff0c;下载后直接安装。 3. 配置环境变量(有的电脑会配好…

linux学习(文件系统+inode)[14]

输出重定向可分离 stdout -> 1printf("hello printf 1\n");fprintf(stdout,"hello fprintf 1\n");// stderr -> 2errno 1;perror("hello perror 2"); //stderrconst char *s1 "hello write 1\n";write(1, s1, strlen(s1));con…