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2024年3月19日发(作者:定位position)

简单的说其实要理解C文件与头文件(即.h)有什么不同之处,首先需要弄明

白编译器的工作过程,一般说来编译器会做以下几个过程:

1.预处理阶段

2.词法与语法分析阶段

3.编译阶段,首先编译成纯汇编语句,再将之汇编成跟CPU相关的二进制码,

生成各个目标文件(.obj文件)

4.连接阶段,将各个目标文件中的各段代码进行绝对地址定位,生成跟特定

平台相关的可执行文件,当然,最后还可以用objcopy生成纯二进制码,也就

是去掉了文件格式信息。(生成.exe文件)

编译器在编译时是以C文件为单位进行的,也就是说如果你的项目中一个

C文件都没有,那么你的项目将无法编译,连接器是以目标文件为单位,它将

一个或多个目标文件进行函数与变量的重定位,生成最终的可执行文件,在PC

上的程序开发,一般都有一个main函数,这是各个编译器的约定,当然,你如

果自己写连接器脚本的话,可以不用main函数作为程序入口!!!!(main .c

文件目标文件可执行文件)有了这些基础知识,再言归正传,为了生成一个最

终的可执行文件,就需要一些目标文件,也就是需要C文件,而这些C文件中

又需要一个main函数作为可执行程序的入口,那么我们就从一个C文件入手,

假定这个C文件内容如下:

#include“stdio.h”

#include "mytest.h"

int main(intargc,char **argv)

{

test = 25;

printf("%dn",test);

}

mytest.h头文件内容如下:

int test;

现在以这个例子来讲解编译器的工作:

1.预处理阶段:编译器以C文件作为一个单元,首先读这个C文件,发现

第一句与第二句是包含一个头文件,就会在所有搜索路径中寻找这两个文件,

找到之后,就会将相应头文件中再去处理宏,变量,函数声明,嵌套的头文件

包含等,检测依赖关系,进行宏替换,看是否有重复定义与声明的情况发生,

最后将那些文件中所有的东东全部扫描进这个当前的C文件中,形成一个中间

"C文件"。

2.编译阶段,在上一步中相当于将那个头文件中的test变量扫描进了一个中

间C文件,那么test变量就变成了这个文件中的一个全局变量,此时就将所有

这个中间C文件的所有变量,函数分配空间,将各个函数编译成二进制码,按

照特定目标文件格式生成目标文件,在这种格式的目标文件中进行各个全局变

量,函数的符号描述,将这些二进制码按照一定的标准组织成一个目标文件。

3.连接阶段,将上一步生成的各个目标文件,根据一些参数,连接生成最终

的可执行文件,主要的工作就是重定位各个目标文件的函数,变量等,相当于

将个目标文件中的二进制码按一定的规范合到一个文件中,再回到C文件与头

文件各写什么内容的话题上:理论上来说C文件与头文件里的内容,只要是C

语言所支持的,无论写什么都可以的,比如你在头文件中写函数体,只要在任

何一个C文件包含此头文件就可以将这个函数编译成目标文件的一部分(编译

是以C文件为单位的,如果不在任何C文件中包含此头文件的话,这段代码就

形同虚设),你可以在C文件中进行函数声明,变量声明,结构体声明,这也

不成问题!!!那为何一定要分成头文件与C文件呢?又为何一般都在头件中

进行函数,变量声明,宏声明,结构体声明呢?而在C文件中去进行变量定义,

函数实现呢??原因如下:

1.如果在头文件中实现一个函数体,那么如果在多个C文件中引用它,而

且又同时编译多个C文件,将其生成的目标文件连接成一个可执行文件,在每

个引用此头文件的C文件所生成的目标文件中,都有一份这个函数的代码,如

果这段函数又没有定义成局部函数,那么在连接时,就会发现多个相同的函数,

就会报错。

2.如果在头文件中定义全局变量,并且将此全局变量赋初值,那么在多个引

用此头文件的C文件中同样存在相同变量名的拷贝,关键是此变量被赋了初值,

所以编译器就会将此变量放入DATA段,最终在连接阶段,会在DATA段中存

在多个相同的变量,它无法将这些变量统一成一个变量,也就是仅为此变量分


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