程序运行的基本步骤

一、编译时与运行时的内存情况

1.编译时不分配内存

编译时是不分配内存的。此时只是根据声明时的类型进行占位，到以后程序执行时分配内存才会正确。所以声明是给编译器看的，聪明的编译器能根据声明帮你识别错误。

2.运行时必分配内存

运行时程序是必须调到“内存”的。因为CPU（其中有多个寄存器）只与内存打交道的。程序在进入实际内存之前要首先分配物理内存。

3.编译过程

只能简单说一下，因为如果要详细的话，就是一本书了《编译原理》。编译器能够识别语法，数据类型等等。然后逐行逐句检查编译成二进制数据的obj文件，然后再由链接程序将其链接成一个EXE文件。此时的程序是以EXE文件的形式存放在磁盘上。

4.运行过程

当执行这个EXE文件以后，此程序就被加载到内存中，成为进程。此时一开始程序差圆明会初始化一些全局对象，然后找到入口函数（main()或者WinMain()），就开始按程序的执行语句开始执行。此时需要的内存只能在程序的堆上进行动态增加/释放了。

各区段功能说明：

1、程序代码区:存放函数体的二进制代码。

2、全局区（静态区）（static）:全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变虚告量和未腔歼初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 程序结束后由系统释放。

3、文字常量区 :常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放。

4、堆区（heap）: 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。

5、栈区（stack）:由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其 *** 作方式类似于数据结构中的栈。

执行程序的过程

：

开始执行程序时，必须先给程序计数器PC赋以第一条指令的首地址00H，然后就进入第一条指令的取令的取慧顷派指令阶段。

第一条指令的执行过程：

取指令阶段：

①将程序计数器PC的内容（00H）送至地址寄存器AR，记为PC

AR。

②程序计数器PC的内容自动加1变为01H，为取下一个指令字节作准备，记为PC+1

PC。

③地址寄存器AR将00H通过地址总线送至存储器，经地址前贺译码器译码，选中00号单元，记为AR

M。

④CPU发出"读"命令。

⑤所选中的00号单元的内容B0H读至数据总线DB，记为（00H）

DB。

⑥经数据总线DB，将读出的B0H送至数据寄存器，记为DB

DR。

⑦数据寄存器DR将其内容送至指令寄存器IR，经过译码，乎悔控制逻辑发出招待该条指令的一系列控制信号，记为DR

IR，IR

ID、PLA。经过译码，CPU"识别"出这个 *** 作码就是MOV

A，03指令，于是，它"通知"控制器发出执行这条指令的各种控制命令。

(1)上机输入和编辑源程序。通过键盘向计算机输入程序，如发现有错误，要及时改正。最后将此源程序以文件形式存放在自己指定的文件夹内(如果不特别指定，一般存放在用户当前目袭郑闹录下)，文件用.c作为后缀，生成源程序文件，如f.c。

(2)对源程序进行编译，先用C编译系统提供的“预处理器”(又称“预处理程序”或“预编译器”)对程序中的预处理指令进行编译预处理。例如，对于#include<stdio.h>指令来说，就是将stdio.h头文件的内容读进来，取代#include<stdio.h＞行。由预处理得到的信息与程序其他部分一起组成一个完整的、可以用来进行正式编译的源程序，然后由编译系统对该源程序进行编译。

编译的作用首先是对源程序进行检查，判定它有无语法方面的错误，如有，则发出“出错信息”，告诉编程人员认真检查改正。修改程序后重新进行编译，如果还有错，再发出“出错信息”。如此反复进行，直到没有语法错误为止。这时，编译程序自动把源程序转换为二进制形式的目标程序(在Visual C++中后缀为.obj，如f.obj)。如果不特别指定，此目标程序一般也存放在用户丛局当前目录下，此时源文件没有消失。

在用编译系统对源程序进行编译时，自动包括了预编译和正式编译两个阶段，一气呵成。用户不必分别发出二次指令。

(3)进行连接处理。经过编译所得到的二进制目标文件(后缀为.obj)还不能供计算机直接执行。前面已说明：一个程序可能包含若干个源程序文件，而编译是以源程序文件为对象的，一次编译只能得到与一个源程序文件相对应的目标文件(也称目标模块)，它只是整个程序的一部分。必须把所有的编译后得到的目标模块连接装配起来，再与函数库相连接成一个整体，生成一个可供计算机执行的目标程序，称为可执行程序(executive program)，在Visual C++中其后缀为.exe，如f.exe。

即使一个程序只包含一个源程序文件，编译后得到的目标程序也不能直接运行，也要经过连接阶段，因为要与函数库进行连接，才能生成可执行程序。

以上连接的工作是由一个称为“连接编辑程序”(linkage editor)的软件来实现的。

(4)运行可执行程序，得到运行结果。

以上过程如图1.2所示。其中实线表示 *** 作流程，虚线表示文件的输入输出。例如，编辑后得到一个源程序文件f.c，然后在进行编译时再将源程序文件f.c输入，经过编译源程序，找出问题，修改源程序，并重新编拍罩译，直到无错为止。有时编译过程未发现错误，能生成可执行程序，但是运行的结果不正确。一般情况下，这不是语法方面的错误，而可能是程序逻辑方面的错误，例如计算公式不正确、赋值不正确等，应当返回检查源程序，并改正错误。

为了编译、连接和运行C程序，必须要有相应的编译系统。目前使用的很多C编译系统都是集成开发环境(IDE)的，把程序的编辑、编译、连接和运行等 *** 作全部集中在一个界面上进行，功能丰富，使用方便，直观易用。

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