“Ｃ語言” 讀書札記之[編譯執(zhí)行]
介紹
現(xiàn)在Ｃ語言跨的領(lǐng)域非常之多，如游戲、嵌入式、智能電器等。為什么不直接用匯編或機(jī)器語言直接寫呢？原因是匯編和機(jī)器語言受到計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的影響。直接用某種體系結(jié)構(gòu)的匯編或機(jī)器指令寫出來的程序只能在這種體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。
Ｃ語言的好處是各種體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)都有各自的C編譯器，可以把C程序編譯成各種不同體系結(jié)構(gòu)的機(jī)器指令，這意味著用C語言寫的程序只需稍加修改甚至不用修改就可以在各種不同的計(jì)算機(jī)上編譯運(yùn)行。
hello,world
我們從簡(jiǎn)單hello,world開始——有人說了，又來了，這個(gè)“hello,world”，好多博友都寫這種東西煩不煩？呵呵，那我寫的也許跟他們說的不一樣呢？或者理解的跟別人有不一樣的地方。
先寫個(gè)程序我們看看。
源程序（或者源文件）：是程序員通過文本編輯器創(chuàng)建并保存的文本文件。源程序?qū)嶋H就是由0和1組成的位序列，這些位8個(gè)一組，成為字節(jié)，每個(gè)字節(jié)通過ＡＳＣＩＩ字符集（大部分是）對(duì)應(yīng)一個(gè)文本字符。
下面是上面程序?qū)?yīng)的16進(jìn)制數(shù)字表示
在終端輸入man ascii看看ascii表
#p#
操作步驟：
查看16進(jìn)制格式
回復(fù)到文本格式
我們看看對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制是什么樣的？——這個(gè)也是在磁盤中的存儲(chǔ)狀態(tài)。
總結(jié)：
系統(tǒng)中所有的信息——包括磁盤文件、存儲(chǔ)器中的程序，存儲(chǔ)器中存放的用戶數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù)，都是由一串比特表示的。
思考：
同樣的一套字節(jié)序列可能在不同的上下文中表示一個(gè)整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串或者機(jī)器指令。——這取決于數(shù)據(jù)對(duì)象的上下文。
我們?cè)撟鍪裁矗?/p>
做為程序員，我們需要了解數(shù)字的機(jī)器表示方式，因?yàn)樗鼈兣c常見的整數(shù)和實(shí)數(shù)是不同的。
使用參考：在Linux下使用vim配合xxd查看并編輯二進(jìn)制文件
#p#
翻譯
源程序是能夠被人讀懂的，為了能在系統(tǒng)上運(yùn)行，我們需要把Ｃ語句通過其他程序轉(zhuǎn)化為一系列的低級(jí)機(jī)器語言指令。然后這些指令按照一種稱為“可執(zhí)行目標(biāo)程序“的格式打包好，并以二進(jìn)制磁盤文件的形式存放起來。
在Linux系統(tǒng)上，從源文件到目標(biāo)文件（可執(zhí)行目標(biāo)程序文件）的轉(zhuǎn)化是由編譯器驅(qū)動(dòng)程序完成的。如下圖：
我們用GCC工具觀察每個(gè)階段。（GCC：GNU Compiler Collection，GNU編譯器套裝）
先贈(zèng)送一張gcc命令選項(xiàng)圖
預(yù)處理階段
查看main.i的部分源碼
總結(jié)：預(yù)處理器（cpp）根據(jù)以字符#開頭的命令，修改原始Ｃ程序，結(jié)果得到了另一個(gè)Ｃ程序（還是Ｃ程序），通常以ｉ做為文件擴(kuò)展名。
編譯階段
查看main.s的源碼
總結(jié)：將Ｃ語言文本文件翻譯成匯編語言文本文件。——匯編語言是非常有用的，因?yàn)樗鼮椴煌呒?jí)語言的不同編譯器提供了通用的輸出語言。
匯編階段
打開源代碼，注意此時(shí)為二進(jìn)制磁盤文件，還有注意操作步驟
此時(shí)為亂碼，需要進(jìn)行:%!xxd操作
查看指令
總結(jié)：匯編器（ａｓ）將main.s翻譯成機(jī)器語言指令，把這些指令打包成為一種“可重定位目標(biāo)程序“的格式，并將結(jié)果保存到main.o文件中，main.o是二進(jìn)制文件，它的字節(jié)編碼是機(jī)器語言指令而不是字符（所以用文本編譯器看會(huì)出現(xiàn)亂碼）。
鏈接階段
按照匯編階段操作，查看部分指令碼
總結(jié)：程序中調(diào)用了printf函數(shù)，它是Ｃ標(biāo)準(zhǔn)庫的一個(gè)函數(shù)，printf函數(shù)存在于一個(gè)名為printf.o的單獨(dú)的預(yù)編譯目標(biāo)文件中。連接器（ｌｄ）負(fù)責(zé)把printf.o的預(yù)編譯目標(biāo)文件進(jìn)行并入，結(jié)果就得到a.out文件。
NOTE：a.out是可執(zhí)行的目標(biāo)文件，而main.o是可重定位目標(biāo)程序文件。——可執(zhí)行目標(biāo)文件加載到系統(tǒng)存儲(chǔ)器后，由系統(tǒng)負(fù)責(zé)執(zhí)行。而可重定位目標(biāo)程序文件是提供給鏈接器使用，執(zhí)行并入操作。
總結(jié)
這一篇主要是學(xué)習(xí)ｇｃｃ編譯器的編譯過程，對(duì)整個(gè)過程有所熟悉。如果有好的知識(shí)點(diǎn)，望大家賜教。
#p#
vim配置分享
- " An example for a vimrc file.
- "
- " Maintainer: Bram Moolenaar <Bram@vim.org>
- " Last change: 2006 Nov 16
- "
- " To use it, copy it to
- " for Unix and OS/2: ~/.vimrc
- " for Amiga: s:.vimrc
- " for MS-DOS and Win32: $VIM\_vimrc
- " for OpenVMS: sys$login:.vimrc
- " When started as "evim", evim.vim will already have done these settings.
- if v:progname =~? "evim"
- finish
- endif
- " Use Vim settings, rather then Vi settings (much better!).
- " This must be first, because it changes other options as a side effect.
- set nocompatible
- " allow backspacing over everything in insert mode
- set backspace=indent,eol,start
- if has("vms")
- set nobackup " do not keep a backup file, use versions instead
- else
- set nobackup " keep [NO] backup file
- endif
- set history=250 " keep 250 lines of command line history
- set ruler " show the cursor position all the time
- set showcmd " display incomplete commands
- set incsearch " do incremental searching
- set nu
- " For Win32 GUI: remove 't' flag from 'guioptions': no tearoff menu entries
- " let &guioptions = substitute(&guioptions, "t", "", "g")
- " Don't use Ex mode, use Q for formatting
- map Q gq
- " In many terminal emulators the mouse works just fine, thus enable it.
- set mouse=a
- " Switch syntax highlighting on, when the terminal has colors
- " Also switch on highlighting the last used search pattern.
- if &t_Co > 2 || has("gui_running")
- syntax on
- set hlsearch
- endif
- " Only do this part when compiled with support for autocommands.
- if has("autocmd")
- " Enable file type detection.
- " Use the default filetype settings, so that mail gets 'tw' set to 72,
- " 'cindent' is on in C files, etc.
- " Also load indent files, to automatically do language-dependent indenting.
- filetype plugin indent on
- " Put these in an autocmd group, so that we can delete them easily.
- augroup vimrcEx
- au!
- " For all text files set 'textwidth' to 78 characters.
- autocmd FileType text setlocal textwidth=78
- " When editing a file, always jump to the last known cursor position.
- " Don't do it when the position is invalid or when inside an event handler
- " (happens when dropping a file on gvim).
- autocmd BufReadPost *
- \ if line("'\"") > 0 && line("'\"") <= line("$") |
- \ exe "normal! g`\"" |
- \ endif
- autocmd VimLeave *
- \ if has("mksession") && exists("v:this_session") && v:this_session != "" |
- \ exec "mksession!" v:this_session |
- \ endif
- augroup END
- else
- set autoindent " always set autoindenting on
- endif " has("autocmd")
- " Convenient command to see the difference between the current buffer and the
- " file it was loaded from, thus the changes you made.
- command DiffOrig vert new | set bt=nofile | r # | 0d_ | diffthis
- \ | wincmd p | diffthis
- " Add by Journeylee to make things more easily
- set softtabstop=4
- set shiftwidth=4
- set tabstop=4
- set noexpandtab
- set smarttab
- set showmatch
- set foldenable
- set autoindent
- set smartindent
- set cindent
- set foldmethod=marker
- set background=dark
- set nobackup
- set encoding=utf-8
- language en_US.utf8
- set fileencodings=ucs-bom,utf-8,gbk,latin1
- set fileformats=unix,dos,mac
- set fileencoding=utf-8
- set fileformat=unix
- set fileformat=unix
- set matchtime=15
- " Make shift-insert work like in Xterm
- map <S-Insert> <MiddleMouse>
- map! <S-Insert> <MiddleMouse>
- " let xterm16_brightness = 'default' " Change if needed
- " let xterm16_colormap = 'allblue' " Change if needed
- " colo xterm16
- "不使用swap文件
- map <F5> :!php -l %<CR>
- "set runtimepath+=/home/zhoubc/opt/vim/doc
- "autocmd BufNewFile,Bufread *.ros,*.inc,*.php set keywordprg="help"
- let g:winManagerWindowLayout='TagList|FileExplorer'
- let g:winManagerWidth=30
- nmap wm :WMToggle
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