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C语言的编译机制：分制原则与三种文件

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C语言的编译机制：分制原则与三种文件

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C语言编写程序时 ， 编写的内容被存储在文本文件中 ， 该文件被称为源代码文件（source-code-file） 。大部分C系统 ， 包括之前提到的 ， 都要求文件名以.c结尾（如 ， wordcount.c和budget.c） 。在文件名中 ， 点号（.）前面的部分称为基本名（basename） ， 点号后面的部分称为扩展名（extension） 。因此 ， budget是基本名 ， c是扩展名 。基本名与扩展名的组合（budget.c）就是文件名 。文件名应该满足特定计算机操作系统的特殊要求 。我们来看一下具体的应用 ， 假设有一个名为concrete.c的源文件 ， 其中的C源代码如程序清单1.2所示 。
Listing 1.2 The concrete.c Program
int main(void){    printf("Concrete contains gravel and cement.n");    return 0;}1 目标代码文件、可执行文件和库C编程的基本策略是 ， 用程序把源代码文件转换为可执行文件（其中包含可直接运行的机器语言代码） 。典型的C实现通过编译和链接两个步骤来完成这一过程 。编译器把源代码转换成中间代码 ， 链接器把中间代码和其他代码合并 ， 生成可执行文件 。
【C语言的编译机制：分制原则与三种文件】C使用这种分而治之的方法方便对程序进行模块化 ， 可以独立编译单独的模块 ， 稍后再用链接器合并已编译的模块 。通过这种方式 ， 如果只更改某个模块 ， 不必因此重新编译其他模块 。另外 ， 链接器还将你编写的程序和预编译的库代码合并 。中间文件有多种形式 。我们在这里描述的是最普遍的一种形式 ， 即把源代码转换为机器语言代码 ， 并把结果放在目标代码文件（或简称目标文件）中（这里假设源代码只有一个文件） 。虽然目标文件中包含机器语言代码 ， 但是并不能直接运行该文件 。因为目标文件中存储的是编译器翻译的源代码 ， 这还不是一个完整的程序 。
目标代码文件缺失启动代码（startup-code） 。启动代码充当着程序和操作系统之间的接口 。
目标代码还缺少库函数 。几乎所有的C程序都要使用C标准库中的函数 。例如 ， concrete.c中就使用了printf()函数 。目标代码文件并不包含该函数的代码 ， 它只包含了使用printf()函数的指令 。printf()函数真正的代码存储在另一个被称为库的文件中 。库文件中有许多函数的目标代码 。链接器的作用是 ， 把你编写的目标代码、系统的标准启动代码和库代码这3部分合并成一个文件 ， 即可执行文件 。对于库代码 ， 链接器只会把程序中要用到的库函数代码提取出来（见图1） 。
C语言的编译机制：分制原则与三种文件

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Figure 1 Compiler and linker.
简而言之 ， 目标文件和可执行文件都由机器语言指令组成的 。然而 ， 目标文件中只包含编译器为你编写的代码翻译的机器语言代码 ， 可执行文件中还包含你编写的程序中使用的库函数和启动代码的机器代码 。在有些系统中 ， 必须分别运行编译程序和链接程序 ， 而在另一些系统中 ， 编译器会自动启动链接器 ， 用户只需给出编译命令即可 。接下来 ， 了解一些具体的系统 。
2 GNU编译器集合和LLVM项目GNU和LLVM都可以使用-v选项来显示版本信息 ， 因此各系统都使用cc别名来代替gcc或clang命令 。以下组合：
cc -v显示你所使用的编译器及其版本 。gcc和clang命令都可以根据不同的版本选择运行时选项来调用不同C标准 。
gcc -std=c99 inform.cgcc -std=c1x inform.cgcc -std=c11 inform.c第1行调用C99标准 ， 第2行调用GCC接受C11之前的草案标准 ， 第3行调用GCC接受的C11标准版本 。Clang编译器在这一点上用法与GCC相同 。
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