编译预处理
程序编译的四个步骤
程序编译的四个步骤程序编译通常涉及以下四个步骤：预处理、编译、汇编和链接。
1.预处理预处理是编译过程的第一步，它主要负责对源代码进行一些预处理操作。
预处理器工具通常被称为预处理程序，它会根据源代码文件中的预处理指令来修改源代码。
预处理指令位于源代码文件的开头，以“#”字符开头。
预处理指令主要包括宏定义、条件编译和包含文件等。
在预处理阶段，预处理器会执行以下操作：-展开宏定义：将代码中的宏定义替换为相应的代码片段。
-处理条件编译：根据条件编译指令的结果，决定是否包含或排除一些代码。
-处理包含文件：将文件中的包含文件指令替换为实际的文件内容。
预处理后的源代码通常会生成一个中间文件，供下一步编译使用。
2.编译编译是程序编译过程的第二个阶段。
在编译阶段，编译器将预处理生成的中间文件翻译成汇编语言。
编译器会按照源代码的语法规则，将源代码转换为汇编语言指令，生成目标文件（也称为汇编代码文件）。
编译器在编译过程中执行以下操作：-词法分析：将源代码分割为多个词法单元，如关键字、标识符和运算符等。
-语法分析：根据语言的语法规则，分析词法单元的组合，生成语法树。
-语义分析：检查语法树的语义正确性，进行类型检查等。
-优化：对生成的中间代码进行各种优化，以提高程序执行效率。
编译器输出的目标文件通常是汇编语言形式的代码，以便下一步汇编使用。
3.汇编汇编是编译过程的第三个阶段，它将编译器生成的汇编代码翻译成目标机器码。
汇编器（或称为汇编程序）将汇编代码中的指令和操作数翻译为目标机器指令的二进制表示。
汇编器在汇编过程中执行以下操作：-识别和解析汇编指令：将汇编代码中的汇编指令和操作数分割解析。
-确定存储器地址：根据符号的引用和定义，计算并分配存储器地址。
-生成目标机器指令：将汇编指令和操作数翻译为目标机器指令的二进制表示。
汇编器的输出是一个或多个目标文件，每个目标文件都包含可在目标机器上执行的二进制指令。
4.链接链接是编译的最后一个阶段，它将多个目标文件和库文件组合在一起，生成最终的可执行文件。
编译预处理的作用
编译预处理的作用编译预处理是编译器在编译源代码之前所进行的一系列处理，它的主要作用是对源代码进行一些预处理，以便于编译器更好地进行编译。
编译预处理的主要任务包括宏定义、文件包含、条件编译等。
本文将从这些方面来介绍编译预处理的作用。
一、宏定义宏定义是编译预处理中最常用的功能之一。
它可以将一些常用的代码片段定义为宏，以便于在程序中多次使用。
例如，我们可以将一个常用的输出语句定义为宏：#define PRINTF(x) printf("%d\n", x)这样，在程序中就可以直接使用PRINTF(x)来输出x的值了。
宏定义的好处在于可以减少代码量，提高代码的可读性和可维护性。
二、文件包含文件包含是编译预处理中另一个重要的功能。
它可以将一个或多个头文件包含到源代码中，以便于使用头文件中定义的函数和变量。
例如，我们可以在程序中包含stdio.h头文件：#include <stdio.h>这样，在程序中就可以使用stdio.h中定义的函数和变量了。
文件包含的好处在于可以将一些常用的函数和变量封装到头文件中，以便于在多个程序中共享使用。
三、条件编译条件编译是编译预处理中最灵活的功能之一。
它可以根据不同的条件编译不同的代码，以便于在不同的平台上运行程序。
例如，我们可以使用#ifdef和#endif来判断是否定义了某个宏：#ifdef DEBUGprintf("debug mode\n");#endif这样，在程序中就可以根据是否定义了DEBUG宏来输出不同的信息了。
条件编译的好处在于可以根据不同的平台和需求编译不同的代码，以提高程序的灵活性和可移植性。
四、其他功能除了宏定义、文件包含和条件编译外，编译预处理还有一些其他的功能，如注释删除、行连接、字符转义等。
这些功能虽然不如前面三个功能重要，但也对编译器的编译效率和代码的可读性有一定的影响。
编译预处理是编译器在编译源代码之前所进行的一系列处理，它的主要作用是对源代码进行一些预处理，以便于编译器更好地进行编译。
C语言编译过程总结详解
C语言编译过程总结详解C语言的编译过程可以分为四个主要阶段：预处理、编译、汇编和链接。
下面会详细解释每个阶段的工作原理。
1.预处理阶段：预处理器的主要作用是根据源文件中的预处理指令对源代码进行一系列的文本替换和宏展开，生成经过预处理的源代码文件。
预处理指令以"#"开头，主要包括#include、#define、#ifdef等。
预处理器的工作原理如下：- 处理#include指令：将包含的头文件内容插入到当前位置，形成一个单独的源代码文件。
- 处理#define指令：将宏定义替换为对应的内容。
- 处理#ifdef指令：根据条件判断指令是否执行。
预处理阶段生成的文件以".i"为后缀，可以用编译器提供的预处理器命令进行预处理，如gcc -E source.c -o source.i。
2.编译阶段：编译器将预处理阶段生成的经过预处理的源文件进行词法分析、语法分析、语义分析和优化，生成汇编代码。
编译阶段包括以下几个步骤：-词法分析：将源代码分解成一个个的词法单元，如标识符、关键字、常量等。
-语法分析：分析和验证词法单元之间的语法关系，生成语法树。
-语义分析：对语法树进行语义检查，如类型检查、变量声明检查等。
-优化：进行编译优化，如常量折叠、无用代码删除等。
编译阶段生成的文件以".s"为后缀，可以用编译器提供的编译器命令将汇编代码转化为可执行文件，如gcc -S source.i -o source.s。
3.汇编阶段：汇编器将编译阶段生成的汇编代码转化为机器码。
汇编阶段包括以下几个步骤：-符号解析：将符号（如函数名、变量名）与其对应的地址进行关联。
-指令生成：将汇编代码转化为机器码。
汇编阶段生成的文件以".o"为后缀，可以用编译器提供的汇编器命令将目标文件转化为可执行文件，如gcc -c source.s -o source.o。
编译预处理
编译预处理1概述：编译预处理是在源程序正式编译前的处理。
预处理名令一般写在程序的最开头，并且以#开头的命令。
编译预处理命令不是c语言本身的组成部分，也不属于c语句，不能直接对他们编译。
在代码的正式编译之前（编译即指转换成二进制的机器语言），系统先对预处理命令进行处理，然后再由编译程序对处理后的程序进行正常的编译，得到可执行文件。
即对一个源程序进行编译时，系统会先引用预处理命令对源程序中的预处理部分进行处理，然后自动进行源程序的编译。
C语言提供3中预处理命令：宏替换文件包含条件编译他们均以#开头，并独占一个书写行，语句结尾不用；作为结束符。
2 宏替换（宏定义）分为两种：（1）无参数的宏替换是指用一个指定的标识符（即宏名）来代表程序中的一个字符串。
格式#define 宏名字符串如#define SIZE 10SIZE为宏名，此命令执行后，预处理程序对源程序中的所有SIZE的标识符用10替换。
说明：①宏名一般用大写字符，但不是必须的。
②字符串可以是常量，表达式，语句或多条语句可以是任何语句如输出语句，赋值语句等等③宏定义与变量定义不同，只是做字符的简单替换，不占内存空间，也不赋值④结尾不能加；，如果加了；，则；也作为字符串的一部分，一同参与替换。
⑤宏定义允许嵌套定义，即在宏定义的字符串中可以使用已经定义的宏名。
⑥宏定义要写在函数之外的，一般写在程序的开头，作用范围是从定义到本文件结束，出来这个文件失去作用了。
若要终止其作用，在需要终止前面加#undef 宏名⑦若宏名出现在双引号中，则将不会发生宏替换。
如printf(“ADD”) ADD是宏，这里不会进行宏替换了⑧替换文本不替换用户标识符中的成分宏名ADD不会替换标识符ADDIP中的ADD（2)有参数的宏替换宏定义中的参数为形式参数，在宏调用中的参数为实际参数。
格式：#define 宏名（形参）字符串各参数间用,隔开。
替换时，不仅要将宏展开，还要将形参替换为实参，但是仅仅是替换而不会去运算得出一个值，这点千万注意。
预编译处理
预编译处理【学习目标】◇理解编译预处理的概念。
◇了解宏定义的概念，掌握简单宏定义和带参数的宏定义的格式和使用方法。
◇了解文件包含的概念，掌握文件包含的格式和使用方法。
能在程序中合理使用#include预处理指令◇了解条件编译的概念，掌握条件编译的三种格式及其使用方法。
能在程序中合理使用#define, #if, #ifndef, #else, #undef, #elif等指令。
【重点和难点】重点：编译预处理的概念，简单的宏定义与文件包含指令的用法。
难点：带参宏定义，条件编译指令，会用条件指令解决文件的重复包含问题。
【学习方法指导】本章的内容比较简单，严格说来，它也不算是C++语言的组成部分。
但是，一般说来，任何程序都离不开预编译指令。
特别是文件包含指令和条件编译指令，应把它们搞清楚。
虽然可以用宏定义的方法定义常数，但推荐使用const语句定义常量。
在编程中，如果我们能恰当地运用条件编译，就可以提高程序运行的效率。
【知识点】宏定义；宏替换；简单的宏定义；带参数的宏定义；文件包含；条件编译第一节宏定义我们用C++进行编程的时候，可以在源程序中包括一些编译命令，以告诉编译器对源程序如何进行编译。
这些命令包括：宏定义、文件包含和条件编译，由于这些命令是在程序编译的时候被执行的，也就是说，在源程序编译以前，先处理这些编译命令，所以，我们也把它们称之为编译预处理，本章将对这方面的内容加以介绍。
实际上，编译预处理命令不能算是C++语言的一部分，但它扩展了C++程序设计的能力，合理地使用编译预处理功能，可以使得编写的程序便于阅读、修改、移植和调试。
预处理命令共同的语法规则如下：◇所有的预处理命令在程序中都是以"#"来引导如"#include "stdio.h""。
◇每一条预处理命令必须单独占用一行，如"#include "stdio.h" #include <stdlib.h>" 是不允许的。
程序编译的四个阶段
程序编译的四个阶段
四个阶段分别是： 预处理，编译，组装，链接
1. 预处理将头⽂件展开，将宏定义替换，⽣成符号⽂件.S
2. 编译则包含了词法检查，语法检查，权限检查, 代码优化
3. 组装：将编译后的代码组装成机器码，形成位置⽆关的⽬标⽂件 .o
4. 链接将多个位置⽆关的⽬标⽂件合并成可执⾏⽂件
可见组装才是平台相关的，之前的操作都与平台⽆关，换句话说是编译前端和编译后端
具体有个例⼦
⼀个类的成员变量修改了访问控制符，在另外⼀个⽂件被引⽤，是否必须编译修改的⽂件才能链接成功？答案是不需要
例如我们有 abc.hpp abc.cpp 定义了⼀个class
class a {
public:
int a = 0;
};
在main.cpp 中有引⽤
int main(){
a a;
std::cout << a.a;
}
这样是可以编译成功
# ⽣成main.o abc.o
g++ -c main.cpp abc.cpp
# 链接
g++ -o main main.o abc.o
# 成功
然后修改public为private 重新编译abc
g++ -c abc.cpp
# 重新链接
g++ -o main main.o abc.o
#成功！且可以执⾏
但是重新编译main.cpp
g++ -c main.cpp
#失败，提⽰⽆法访问private成员
可见，访问权限是在编译期检查的，编译成⽬标⽂件后，就不会去检查了
总结
编译成⽬标⽂件或者库⽂件后，不会再去检查权限位了，运⾏时照样可以访问。
第八章编译预处理
《C语言程序设计》 数组
文件包含示例： aaa.c文件
#include “bbb.c”
bbb.c文件 int max(int x,int y) பைடு நூலகம் if(x>y) return x; else return y; }
输出结果: 0 1 1 0
《C语言程序设计》 数组
8.2 文件包含
文件包含是指一个文件可以把其它文件的内容包 含进来，其一般格式为： 首先在当前目 格式1: #include “文件名” 录中查找被包 含的文件，找 格式2: #include <文件名> 不到时再按系 统指定的标准 仅在系统指定的标准目录 目录中查找。 中查找被包含的文件。
#ifdef 标识符 程序段1 [#else 程序段2] #endif #ifndef 标识符 程序段1 [#else 程序段2] #endif #if 表达式 程序段1 [#else 程序段2] #endif
#undef 标识符
[例8.5] 条件编译
《C语言程序设计》 数组
第八章作业
8.1 下列程序意在打印出22、32和42。请根据程序的 运行结果分析该程序是否正确。请把宏改写为函数， 再进行分析。 #define SQR(a) ((a)*(a)) main() { int i,x=2; for(i=1;i<=3;i++) printf(“%d “,SQR(x++)); } 8.2 分别用宏和函数完成，从两个数中找出最大数。
C语言文件的编译到执行的四个阶段
C语言文件的编译到执行的四个阶段C语言程序的编译到执行过程可以分为四个主要阶段：预处理、编译、汇编和链接。
1.预处理：在这个阶段，编译器会执行预处理指令，将源代码中的宏定义、条件编译和包含其他文件等操作进行处理。
预处理器会根据源代码中的宏定义替换相应的标识符，并去除注释。
预处理器还会将包含的其他文件插入到主文件中，并递归处理这些文件。
处理后的代码被称为预处理后的代码。
2.编译：在这个阶段，编译器将预处理后的代码转换成汇编代码。
汇编代码是一种低级的代码，使用符号来表示机器指令。
编译器会对源代码进行词法分析、语法分析和语义分析，生成相应的中间代码。
中间代码是一种与特定硬件无关的代码表示形式，便于后续阶段的处理。
3.汇编：在这个阶段，汇编器将中间代码转化为机器可以执行的指令。
汇编器会将汇编代码翻译成二进制形式的机器指令，并生成一个目标文件。
目标文件包含了机器指令的二进制表示以及相关的符号信息。
4.链接：在C语言中，程序通常由多个源文件组成，每个源文件都经过了预处理、编译和汇编阶段得到目标文件。
链接器的作用就是将这些目标文件合并成一个可执行文件。
链接器会解析目标文件中的符号引用，找到其对应的定义并进行连接。
链接器还会处理库文件，将使用到的函数和变量的定义从库文件中提取出来并添加到目标文件中。
最终，链接器生成一个可以直接执行的可执行文件。
以上是C语言程序从编译到执行的四个阶段。
每个阶段都有特定的任务，并负责不同层次的代码转换和处理。
通过这四个阶段，C语言程序可以从源代码转换为机器能够执行的指令，并最终被计算机执行。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
}
9.1 宏定义
2．带参宏定义
格式：#define 标示符(形参表) 形参表达式
例如：#define MAX(a,b) (a>b)?(a):(b)
进行宏替换时，可以像使用函数一样，通过实参与
形参传递数据。
#define FUN(a) a*a
main()
{
int i,s=0;
for(i=1;i<=10;i++)
9.1 宏定义
(3) 宏名在源程序中若用引号括起来，则预处理程序
不对其作宏代换；
#define PI 3.14159
main()
{ float s,l,r;
printf("input r:");
scanf("%f",&r);
s=PI*r*r;
l=2*PI*r;
printf("s=%f,l=%f\n",s,l);
9.3 条件编译
条件编译有三种形式， 1. 第一种形式： #ifdef 标识符
程序段1 #else
程序段2 #endif 【功能】如果标识符已被 #define命令定义过则对 程序段1进行编译；否则对程序段2进行编译。
9.3 条件编译
2. 第二种形式： #ifndef 标识符
程序段1 #else
(5+6)*(5+6)
9.2 文件包含
实质：就是用指定的文件的内容替换文件包含命令 命令的一般形式为： 格式1：#include <文件名> 格式2：#include "文件名" 例如： #include <stdio.h> #include "stdio.h"
9.2 文件包含
关于文件包含的几点说明： (1) 使用格式1时，预处理程序在C编译系统定义的 标准目录下查找指定的文件； (2) 使用格式2时，预处理程序首先在当前源文件所 在目录下查找指定文件，如没找到，则在C编译系统 定义的标准目录下查找指定的文件； (3) 一个#include命令只能包含一个文件，而且必须 是文本文件； (4) 文件包含可以嵌套，如a包含b,b包含c。
程序段2 #endif 【功能】如果标识符未被#define命令定义过则 对程序段1进行编译， 否则对程序段2进行编译。
9.3 条件编译
#define NUM 2008 main()
3. 第三种形式： #if 常量表达式
程序段1 #else
{ #ifdef NUM
printf("%d",1234); #else printf(“%d",678前，系统自动引用 预处理程序对源程序中的预处理部分作处理，处理完 毕自动进入对源程序的编译，过程如下图：
C源程序(无预处理命令)
编译
C源程序(有预处理命令) 预处理 编译
目标程序 连接 执行程序
概述
Ｃ语言提供了多种预处理功能，如宏定义、文件包 含、 条件编译等。合理地使用预处理功能有利于程序 的便于阅读、修改、 移植和调试，也有利于模块化程 序设计。
程序段2 #endif
#endif }
【功能】如常量表达式值为真（非0），则对程序段
1 进行编译，否则对程序段2进行编译。
s=s+FUN(i);
printf("%d\n",s);
}
9.1 宏定义
说明： (1)宏名和括号之间不能有空格 (2)宏替换只作简单的替换，设有如下宏定义： #define S(x) x*x 则S(5+6)将被 替换为：
5+6*5+6 若宏定义为: #define S(x) (x)*(x) S(5+6)就会被替换为：
预处理的命令有以下几个特点： 1．预处理命令均以#开头，结尾不加分号； 2．预处理命令可以放在程序中任何位置，作用范围 从定义处到文件结尾。
9.1 宏定义
1．无参宏定义 格式： #define 宏名 字符串 功能：程序中用宏名表示字符串，编译预处理时用字 符串替换宏名。 说明： (1)define为宏定义命令，宏名一般用大写字母表示 ，字符串可以是常数、表达式、格式串等。 (2)宏定义必须写在函数之外，其作用域为宏定义命 令起到源程序结束。如要终止其作用域可使用如下语 句：# undef 宏名