程序的实现过程（编译、链接、执行）

在ANSI C的任何一种实现中，存在两个不同的环境

第1种是翻译环境，在这个环境中源代码被转换为可执行的机器指令。
第2种是执行环境，它用于实际执行代码。

标准明确说明：这两种环境不必位于同一台机器上。

例如，交叉编译器就是在同一台机器上运行，但它所产生的可执行代码运行于不同类型的机器上。操作系统也是这样。

在翻译阶段，程序实现过程如下图：



翻译阶段的两个步骤：

组成一个程序的每个源文件（source code）通过编译过程分别转换成目标代码（object code）。
每个目标文件由
链接器（linker）捆绑在一起，形成一个单一而完整的可执行程序（executable）。

注：链接器同时也会引入标准C函数库中任何被该程序所用到的函数，并且它可以搜索程序员个人的程序库，将其需要的函数也链接到程序中。

而编译本身也分为三个阶段组成：

预处理器（preprocessor）处理--预编译。 在这个阶段，预处理器在源代码上执行一些文本操作。
源代码经过解析，判断它的语句的意思。这个阶段产生绝大多数的错误和警告。
形成符号表，产生目标代码。
下面截图表示程序在翻译阶段的具体功能：



注：
①文件后缀名*.i、*.s、*.o在类unix系统中，可通过gcc相关命令生成对应文件。

②符号表：在计算机科学中，符号表是一种用于语言翻译器（例如编译器和解释器）中的数据结构。在符号表中，程序源代码中的每个标识符都和它的声明或使用信息绑定在一起，比如其数据类型、作用域以及内存地址。符号表在编译程序工作的过程中需要不断收集、记录和使用源程序中一些语法符号的类型和特征等相关信息。这些信息一般以表格形式存储于系统中。如常数表、变量名表、数组名表、过程名表、标号表等等，统称为符号表。

程序执行的过程：

程序必须载入内存中（由冯曼依诺计算机体系决定）。在有操作系统的环境中：一般这个由操作系统完成。在独立的环境中，程序的载入必须由手工安排，也可能是通过可执行代码置入只读内存来完成。
 程序的执行便开始。接着便调用main函数。
开始执行程序代码。这个时候程序将使用一个运行时堆栈（stack），存储函数的局部变量和返回地址。程序同时也可以使用静态（static）内存，存储于静态内存中的变量在程序的整个执行过程一直保留他们的值。
终止程序。正常终止main函数；也有可能是意外终止。

运行时和编译时的本质：

像标志符（类型名、变量名、函数名等）、类型定义、const关键字、访问限定符（public/private/protected）、引用（&）等只是存在于源码中，他们不会被带入二进制可执行程序中，这是“编译时”的本质。
存在于二进制可执行程序中的只是指令、地址和数据，没有别的东西（实际上地址也是数据的一种），这就是“运行时”的本质。
C/C++源代码中的语句、指针和变量都将被转化成二进制程序中的指令、地址和数据。因此，通过名字直接引用一个变量、对象即其成员，这样的代码在编译和链接完成后，实际上都被转换成了通过变量、对象或成员变量的地址（即内存元的地址）进行访问。