理解程序编译预处理与链接过程

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-07-15 05:09 299阅读 0赞

首先熟悉一些预处理标识符

\_\_FILE\_\_  ：进行编译的文件

\_\_LINE\_\_  ：文件当前行号

\_\_DATE\_\_  ：文件被编辑的周期

\_\_TIME\_\_  ：文件被编辑的时间

\# ：使用预处理器将宏参数转换成一个字符串

\#\#：将位于它两边的符号连接成一个符号。

示例 ：

\_\_FILE\_\_  ：用LINUX指令来观察它的预处理结果和最后输出的结果

\#include<stdio.h>  
int main()  
\{  
     printf("file:%s\\t,line:%d,date:%s,time:%d\\n",\_\_FILE\_\_,\_\_LINE\_\_,\_\_DATE\_\_,\_\_TIME\_\_);  
      return 0;  
\}

\_\_LINE\_\_ ，\_\_DATE\_\_  ，\_\_TIME\_\_也是同理，因此将它们一次写完观察预处理之后的结果即gcc -E  mytest.c -o mytest.i，也可以直接观察程序运行完之后的结果即gcc mytest.c 然后用./a.out观察程序运行完的结果

![SouthEast][]

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由以上结果可以看出程序在预处理之后就已经将\_\_LINE\_\_ ，\_\_DATE\_\_  ，\_\_TIME\_\_这些预处理标识符用 ”mytest.c",4,"Nov  3 2016 ","10:24:40"替换了即预处理之后的结果就等同于程序运行完之后的结果。

示例：

'\#‘使用预处理器将宏参数转换成一个字符串代码如下：

\#define M 10  
\#define PRINT(FORMAT,VALUE) printf("the value of" \#VALUE"is" FORMAT"\\n",VALUE);  
\#include<stdio.h>  
int main()  
\{  
    PRINT("%d",M);  
    return 0;  
\}

预处理之后的结果：

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由以上的结果就可以看出在预处理之后宏参数通过’\#‘就已经转换成一个字符串，而程序运行完之后的结果也是宏参数M变成了一个字符串。

’\#\#‘使用是将位于它两边的符号连接成一个符号

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2、了解宏和函数

1、宏可以非常频繁地用于执行简单的运算，可以进行参数的替换

2、宏可以进行临近字符串的拼接并且可以替换掉其中的一部分

3、对函数中的实参和形参都要定义类型，二者的类型要求一致，如不一致，应进行类型转换；而宏不存在类型问题，宏名无类型，它的参数也无类型，只是一个符号代表，展开时带入指定的字符即可。宏定义时，字符串可以是任何类型的数据。

4、宏不可以出现递归

5、参数宏在定义时要多加小心，多加括号。

6、：函数调用时，先求出实参表达式的值，然后带入形参。而使用带参的宏只是进行简单的字符替换。在考虑效率的时候，可以考虑使用宏

7、在宏定义代码块时加上do while(0)

和函数相比，使用宏的不利之处在于每次使用宏时，一份宏定义代码拷贝将插入到程序中，除非宏非常短，否则使用宏可能会大幅度增大代码长度。但和函数相比有一些任务使用函数无法实现比如：

\#define MALLOC(n,type) ((type\*)malloc((n)\*sizeof(type)))

int \*pi=MALLOC(25,int);

这个宏的第二个参数是一种类型，它无法作为函数参数进行传递

这个宏替换完成之后:

int \*pi=((int\*)malloc((25)\*sizeof(int)));

4 带副作⽤的宏参数  
     当宏参数在宏定义中出现次数超过⼀次时，如果这个参数具有副作  
⽤，那么当你使⽤这个宏时就可能出现危险，导致不可预料的结果。副作  
⽤就是在表达式求值时出现的永久性效果。例如，下⾯表达式  
   x + 1;  
可以执⾏⼏百次，他每次获得结果都是⼀样的，这个表达式不具有副作  
⽤。但是  
  x ++;      
就有副作⽤：它增加x的值。当这个表达式下⼀次执⾏时，他将产⽣⼀个  
不同的结果。MAX宏可以证明具有副作⽤的参数所引起的问题。  
\#deﬁne MAX( a, b )  ( (a) > ( b) ? (a ) : (b) )  
        int x = 5;  
        int y = 8;  
        int z = MAX( x++, y++);  
        printf("x = %d, y = %d, z = %d\\n" , x, y, z );

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可以用LINUX指令查看一下它的与处理结果

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即它在进行选择时对y又进行了一次++

故y++执行了两次最后结果为10，其实比并不符合我们预期的结果故MAX宏可以证明具有副作⽤的参数所引起的问题。

3、理解编译链接整个过程和详细的每个过程

从C语言转换成机器能够识别的二进制需要如下几个过程

预处理(宏替换，去注释，头文件按照路径展开，条件编译）-->编译-->汇编-->链接

以这个程序为例

\#define MAX(a, b)  ((a) > (b) ? (a) : (b))  
\#include<stdio.h>  
int main()  
\{  
        int x = 5;  
        int y = 8;  
        int z = MAX(x++, y++);  
        printf("x = %d, y = %d, z = %d\\n", x, y, z);  
        return 0;  
\}  
~

先来看预处理之后的结果:使用gcc -E www.c -o ww.i 和vim.i指令

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接下来进行编译使用gcc -S www.i -o www.s 和vim.s指令

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接下来在进行汇编使用gcc -c www.s -o www.o 和vim www.o指令

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最后是链接过程采用gcc www.o -o www 和vim www指令

![Center 3][]

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