文章目录

• 1.程序的翻译环境和执行环境
• 2.详解编译 + 链接
• • 2.1 翻译环境
  • 2.3 运行环境
• 3.预处理详解
• • 3.1 预定义符号
  • 3.2 #define
  • 3.3 宏和函数对比
• 3.4 #undef
• • 3.5 条件编译

1.程序的翻译环境和执行环境

在ANSI C的任何一种实现中，存在两个不同的环境。
第一种是翻译环境，在这个环境中源代码被翻译成可执行的机器指令。
第二种是执行环境，在这个环境中执行代码。

它们的关系如图所示

2.详解编译 + 链接

2.1 翻译环境

一个工程中存在多个源文件，每个源文件都是单独经过编译器处理之后生成一个目标文件（.obj文件）。
当生成多个目标文件之后，链接器会把多个目标文件和链接库链接在一起，生成可执行程序（.exe文件）

翻译过程如图

预处理阶段完成的事情

1. 完成了头文件的包含
2. #define定义的符号的替换
3. 注释的删除

编译阶段完成的事情
把C语言代码转化为汇编代码

1. 语法分析
2. 词法分析
3. 语义分析
4. 符号汇总

汇编阶段完成的事情
把汇编代码转换为机器指令（二进制指令）

2.3 运行环境

1. 程序必须载入内存中。在有操作系统的环境中，程序的载入由这个操作系统来完成。在独立的环境中，程序的载入必须由手工安排，也可以通过可执行代码置入只读内存来完成。
2. 程序的执行开始，接着便调用main函数。
3. 开始执行程序代码。这时程序会使用一个运行的堆栈（stack），用来保存函数的局部变量和返回值。同时程序也可以使用静态（static）内存，保存在静态内存中的变量的值在整个程序的执行过程中都不能改变。
4. 终止程序。正常终止main函数，也有可能是异常终止。

3.预处理详解

3.1 预定义符号

3.2 #define

#define是定义符号的

如何将参数插入到字符串中？

这里两个双引号和一个双引号的作用是相同的。

如图所示，每次打印都要有printf很麻烦，有没有好点的方法？

可以用宏来实现，这里用到的原理是：当宏参数为字符串时它才可以插入到字符串中，而#可以把一个宏参数变成对应的字符串。

还可以再优化一下，使得传入什么类型的数据都可以

注：#不能单独用在字符串中，只能配合宏定义一起使用

##的作用：
将两个符号合成一个符号

3.3 宏和函数对比

宏的优点：

1. 宏比函数在规模和速度上更省一筹
2. 宏是类型无关的，而函数只能在相应的类型上使用。
3. 宏的参数可以出现类型，而函数做不到。

宏的缺点

1. 每次使用宏的时候，一份宏定义的代码插入到程序中，除非宏比较短，除非大幅度增加代码的长度。
2. 宏不可调试
3. 宏由于类型无关，也不可调试
4. 宏可能带来运算符优先级的问题，导致容易出错

两者对比

1. 代码长度： 每次使用宏时，宏代码都被插入到程序中，除非特别小的宏，否则程序的长度会大幅度增长。函数代码在同一个地方，每次调用函数，都使用同一个地方的同一份代码。
2. 执行速度： 宏的执行速度较快。函数存在调用和返回的额外浪费，所以速度较慢。
3. 操作符优先级： 宏使用在有表达式的上下文中，如果不加括号，可能会因为操作符的优先级而出现不可预料的结果，所以建议在使用宏时多加括号。函数的参数只在传参时计算一次，结果更稳定。
4. 带副作用的参数： 宏参数可能被替换到宏体内的多个部分，如果参数带有副作用，可能产生不可预料的结果。函数参数的副作用只在传参时计算一次，易于预测结果
5. 参数类型： 宏没有特定的参数类型，只要后续操作是合法的，那么就可以传入任何类型的参数。函数的参数类型是特定的，参数类型不一样，就需要使用不同的函数。
6. 调试： 宏不可以调试。函数是可以逐语句调试的。
7. 递归： 宏没有递归。函数有递归。

3.4 #undef

用于取消宏定义

3.5 条件编译

在编译一个程序的时候我们要将一个语句（一组语句）编译或者放弃是很方便的，因为我们有条件编译指令。

比如说：调试性的代码，删除可惜，保留又碍事，所以我们可以选择性的编译。

如果将PRINT定义为任意数字都可以打印

常见的条件编译指令：