Autor:Codenga26.11.2024

Podstawy programowania w C: kompilacja i uruchamianie programu

Programowanie w języku C to fundament wielu systemów operacyjnych i aplikacji. W tym artykule omówimy podstawy procesu kompilacji i uruchamiania programu w C, krok po kroku.

Tworzenie Prostego Programu w C

Proces zaczyna się od napisania kodu źródłowego, który musi zostać przekształcony na format zrozumiały dla komputera. Oto prosty przykład programu w C:

#include 

int main(void) {

    int a = 2, b = 4;

    int sum = a + b;

    printf("Sum: %d \n", sum);

    return 0;

}

Zapisz powyższy kod w pliku o nazwie addition.c. Teraz otwórz terminal i użyj poniższego polecenia, aby skompilować program:

gcc addition.c -o addition

• gcc: kompilator języka C.
• addition.c: plik źródłowy.
• -o addition: określa nazwę pliku wykonywalnego (w tym przypadku addition).

Aby uruchomić skompilowany program, wpisz w terminalu:

./addition

Po uruchomieniu programu zobaczysz następujący wynik:

Sum: 6

Proces kompilacji - krok po kroku

Proces kompilacji w języku C składa się z kilku etapów, które przekształcają kod źródłowy w plik wykonywalny.

1. Preprocesor

Na początku preprocesor przetwarza dyrektywy, takie jak #include. Na przykład:

#include 

Ta linia dodaje zawartość biblioteki standardowej wejścia/wyjścia do kodu.

2. Kompilacja

Kod źródłowy w C jest przekształcany na kod niskopoziomowy (np. asemblera), który jest bardziej zrozumiały dla procesora niż kod źródłowy.

3. Asemblacja

Asembler przekształca kod asemblerowy w kod maszynowy (binarny), tworząc plik obiektowy (np. addition.o).

4. Linkowanie

Linker łączy pliki obiektowe i biblioteki, tworząc jeden plik wykonywalny, np. addition.

5. Uruchomienie

Gotowy plik wykonywalny może być uruchomiony przez system operacyjny. Procesor wykonuje zawarte w nim instrukcje.

Jak procesor rozumie kod?

Po uruchomieniu programu jego kod maszynowy jest ładowany do pamięci RAM. Procesor wykorzystuje dwie kluczowe jednostki do przetwarzania instrukcji:

• Jednostka Arytmetyczno-Logiczna (ALU): wykonuje obliczenia matematyczne i logiczne.
• Jednostka Sterująca (CU): zarządza sekwencją wykonywania instrukcji.

Dzięki tym elementom procesor wykonuje zadania zdefiniowane w programie.

Podsumowanie

Programowanie w C wymaga zrozumienia procesu kompilacji, od preprocesora, przez asemblację, aż po linkowanie i uruchomienie. Znajomość tych etapów pozwala lepiej rozumieć, jak komputer przekształca kod źródłowy w działający program.