《程序员的自我修养》中以 hello,world 引出的问题你知道几个？

hen_hao_ji 2012-03-24 09:15:52



#include <stdio.h>



int main()

{

	printf("Hello World\n");

	return 0;

}

1. 程序为什么要被编译器编译了之后才可以运行？

2. 编译器在把C语言程序转换成可以执行的机器码的过程中做了什么，怎么做的？

3. 最后编译出来的可执行文件里面是什么？除了机器码还有什么？它们怎么存放的，怎么组织的？

4. #include<stdio.h>是什么意思？把stdio.h包含进来意味着什么？C语言库又是什么？它怎么实现的？

5. 不同的编译器(Microsoft VC, GCC)和不同的硬件平台(x86, SPARC, MIPS, ARM),以及不同的操作系统(Windows,Linux, UNIX, Solar), 最终编译出来的结果一样吗？为什么？

6. Hello World 程序是怎么运行起来的? 操作系统是怎么装载它的? 它从哪儿开始执行，到哪儿结束？main函数之前发生了什么? main函数结束以后又发生了什么?

7. 如果没有操作系统，Hello World可以运行吗？如果要在一台没有操作系统的机器上运行Hello World需要什么？应该怎么实现？

8. printf是怎么实现的？它为什么可以有不定数量的参数？为什么能够在终端上输出字符串？

9. Hello World程序在运行时，它在内存中是什么样子的？

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cwh5635 2012-04-12

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1. 程序为什么要被编译器编译了之后才可以运行？
因为cpu只能执行2进制代码.它只认识01.而我们写入的文字也是在内存中的01,不过解析的不同.
2. 编译器在把C语言程序转换成可以执行的机器码的过程中做了什么，怎么做的？
编译器预处理然后分析词法,语意,词义.最后解析出规定的语法里面你写入的到底是什么意思.最后依据自己的规则生成中间语言(不是必须的).最后优化而成。最后生成的机器码是存放在文件里面的。
3. 最后编译出来的可执行文件里面是什么？除了机器码还有什么？它们怎么存放的，怎么组织的？
编译出的文件里面有：数据段大小。符号表。其他的段。以及真正的汇编代码
4. #include<stdio.h>是什么意思？把stdio.h包含进来意味着什么？C语言库又是什么？它怎么实现的？
把stdio.h的所有内容全部copy到这个unit。c语言运行库是一个跨平台地库，2个部分，一个是.h 一个是真正的2进制文件。你不用关系2进制文件怎么实现，只需要知道它里面声明了神马。如果你用过gcc，你应该知道-l。
5. 不同的编译器(Microsoft VC, GCC)和不同的硬件平台(x86, SPARC, MIPS, ARM),以及不同的操作系统(Windows,Linux, UNIX, Solar), 最终编译出来的结果一样吗？为什么？
不一样的。。。不同的硬件平台好理解，因为汇编不一样。必须不一样。不同的编译器由于细节或者优化不一样，也会不同的。windows用的是PE文件，linux用的Elf文件格式。所以他们也是不一样的。虽然他们都是coff的孩纸
6. Hello World 程序是怎么运行起来的? 操作系统是怎么装载它的? 它从哪儿开始执行，到哪儿结束？main函数之前发生了什么? main函数结束以后又发生了什么?
helloworld程序运行的时候是这样：操作系统打开这个2进制文件。loader装载程序以及必须的运行库。大概就是把文件读取出来放到内存中。然后通过OS下的运行起始点运行。然后初始化全局变量。这步完成之后再由运行库吧命令行参数传给程序。main函数结束后。释放资源哈。。。。其他的说太细了我小菜鸟不知道，也说不完
7. 如果没有操作系统，Hello World可以运行吗？如果要在一台没有操作系统的机器上运行Hello World需要什么？应该怎么实现？
c语言其实有2部分。一部分是跨平台的函数(就像printf)，一部分是更小的子集，不垮平台的c语言.如果在一台没有操作系统的机器上运行这个程序。简单的说。操作系统就是控制硬件的。如果你需要做这个helloworld的事,而为了运行它提供的环境不把它叫做OS的话，确实是可以的。首先你需要提供控制显示的类。然后需要控制磁盘。然后支持文件格式。并且提供一个符合这个文件格式的二进制文件，最后你需要一个loader...。
8. printf是怎么实现的？它为什么可以有不定数量的参数？为什么能够在终端上输出字符串？
c库里面有个头文件：stdarg.h他里面有几个东西：Va_开头的宏，依据这个来提供不定数量参数。
9. Hello World程序在运行时，它在内存中是什么样子的？
不同的OS，内存形式不同。。。。这个要讲完估计得写本书。。。。

Joyfulmath 2012-03-29

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看的你的问题我还在想，潘汉民写过一本，跟2个浙大的，仔细看些就是你说的这本，汗一个。

2年前看过，忘的差不多了。
看不同的人吧，对于很多程序员来说用处不是很大

ForestDB 2012-03-29

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给自己打个广告。
hello的真实故事

mijiyucen 2012-03-28

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计算机组成原理→DOS命令→汇编语言→C语言（不包括C++）、代码书写规范→数据结构、编译原理、操作系统→计算机网络、数据库原理、正则表达式→其它语言（包括C++）、架构……

英语也是一门计算机语言的说。

对学习编程者的忠告：
眼过千遍不如手过一遍！
书看千行不如手敲一行！
手敲千行不如单步一行！
单步源代码千行不如单步对应汇编一行！

hen_hao_ji 2012-03-28

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不能让它沉下去。。

Fergon 2012-03-28

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回答这些问题要做到有条理、简洁明了；没有相当实力，还真是无法做到。

hen_hao_ji 2012-03-28

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64楼很强大啊。。

hen_hao_ji 2012-03-28

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太感谢了！
[Quote=引用 64 楼的回复:]
1. 程序为什么要被编译器编译了之后才可以运行？

C/C++ code

没啥，计算机比较笨，看不懂用高级语言写出来的程序

2. 编译器在把C语言程序转换成可以执行的机器码的过程中做了什么，怎么做的？

C/C++ code

请看编译原理。内容太多了，好几部书了

3. 最后编译出来的可执行文件里面是什么？除了机器码还有什么？它们怎么存放的，怎么组织的……
[/Quote]

Athenacle_ 2012-03-28

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听说过《程序员的自我修养》，但是没看过，，等待拜读中。。。。

Athenacle_ 2012-03-28

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1. 程序为什么要被编译器编译了之后才可以运行？



没啥，计算机比较笨，看不懂用高级语言写出来的程序

2. 编译器在把C语言程序转换成可以执行的机器码的过程中做了什么，怎么做的？



请看编译原理。内容太多了，好几部书了

3. 最后编译出来的可执行文件里面是什么？除了机器码还有什么？它们怎么存放的，怎么组织的？



一些文件头，全局变量，资源文件，重定向文件，机器码。

怎么存放与组织请看Windows PE格式或Linux ELF 格式，

然后自己写个解析器

4. #include<stdio.h>是什么意思？把stdio.h包含进来意味着什么？C语言库又是什么？它怎么实现的？



stdio.h是个C运行库的一个头文件，包含着一些函数，全局变量的声明。

C语言运行库是C语言运行的时候的一些必备函数，什么printf之类的。也是一种可重用的代码

C语言的运行库是由C语言或汇编语言实现的。当然自己也可以写啊，，什么strcpy之类的

5. 不同的编译器(Microsoft VC, GCC)和不同的硬件平台(x86, SPARC, MIPS, ARM),以及不同的操作系统(Windows,Linux, UNIX, Solar), 最终编译出来的结果一样吗？为什么？



额。。当然不一样了。。。不说跨平台的（跨平台的连基本结构都改了）。。就连同一个编译器，同一个源代码，不同的编译选项也会有完全不同的结果出现

6. Hello World 程序是怎么运行起来的? 操作系统是怎么装载它的? 它从哪儿开始执行，到哪儿结束？main函数之前发生了什么? main函数结束以后又发生了什么?



一般可执行文件的头信息里有机器码的入口地址，计算机就是从这里运行第一条语句，直到结束。

当然C/C++约定从main函数开始，但是只要给连接器一个信息，也就可以从任何地方开始，就是修改程序入口地址而已。

main函数之前发生了什么，要看你的环境了。像VC的运行库，在main函数之前之后有很多的处理工作，

但如果用TC，就直接从main函数开始。main函数结束。

7. 如果没有操作系统，Hello World可以运行吗？如果要在一台没有操作系统的机器上运行Hello World需要什么？应该怎么实现？



当然可以啊。。

机器启动时直接jmp到helloworld函数入口地址就可以了。。（此时没有加载任何一个OS）

不过有很多的局限，请看《自己动手写操作系统》，里面有个hello world的实现

[/code

8. printf是怎么实现的？它为什么可以有不定数量的参数？为什么能够在终端上输出字符串？

[code=C/C++]

不定量的参数是由语言支持的。

请看<stdarg.h>头文件

在终端上显示字符串那2a8e40506848.png就是汇编级的工作了。。

无非调用一个中断显示字符而已，，

但也有很深的内容，请google一个printf的源代码。。

9. Hello World程序在运行时，它在内存中是什么样子的？



大体都是差不多的

hen_hao_ji 2012-03-28

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[Quote=引用 62 楼的回复:]
引用 51 楼的回复:
哦？我灵魂比身体先到了。(^_^)

^o^你未到，就有人把你的魂先摆了摆！

############################################

勉励几句！

楼主爱发问精神可嘉，保持住，不要听道庭胡说！

难得培养出来一个好苗子，有问题总是好的！

努力去解决自己的想出问题无论简单还是困难，幼稚还是成熟，只要敢想敢……
[/Quote]

ORZ, 谢谢。

一根烂笔头 2012-03-28

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[Quote=引用 51 楼的回复:]
哦？我灵魂比身体先到了。(^_^)
[/Quote]

^o^你未到，就有人把你的魂先摆了摆！

############################################

勉励几句！

楼主爱发问精神可嘉，保持住，不要听道庭胡说！

难得培养出来一个好苗子，有问题总是好的！

努力去解决自己的想出问题无论简单还是困难，幼稚还是成熟，只要敢想敢做，未来可能你就是领跑者！

像疯子（爱因斯坦）在高中时候就开始想“光跑光”——以光速追光的问题了！——直到上完大学工作很久之后才解决！——这就是相对论的光速不变原理！

hen_hao_ji 2012-03-28