C编程语言是否有运行时？

Question

Objective-C有一个运行时(runtime)，它将其语法转换为组织和编译的函数。C语言是否有运行时库？另外，如果有人能回答这个问题，GCC在C编译过程中需要进行哪些步骤？例如：main.c >> main.s >> main.bin

- George Morgan

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http://en.wikipedia.org/wiki/C_runtime - Robert Harvey

微软称其为运行时。http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/abx4dbyh(v=vs.110).aspx - i_am_jorf

你似乎不太清楚运行时系统的作用。它不会“将语法转换为函数”；这是编译器的工作。在ObjC中，运行时主要提供对象基础设施：类的创建、消息的发送等等。（当然还有其他部分。） - jscs

Answer 1

是的，C语言具有标准库；也就是说，在任何核心语言之外，人们可以使用一些标准宏、例程和类型来编写程序。

在常用实现中，有一个单独的库文件包含C标准库的代码。例如，在GNU/Linux环境下，几乎总会出现GNU C库（libc）。Microsoft为Windows系统提供msvcrt.dll运行时库等。

此外，在独立实现中可能没有C标准库可用。有时可能会编译一个程序而不链接到你系统的C标准库。例如，Windows API 以freestanding C编程环境著称（尽管可能需要链接到其他特定于Windows的系统库）。

关于GCC，以下简要说明了编译流程：

1. 使用GNU cpp预处理输入源，生成一个翻译单元。（实际上，正如Basile所指出的那样，现在不再创建cpp进程。整个预处理工作都在cc1内完成。然而，最终行为很可能与cpp相同。） 2. 然后将翻译单元解释和编译成汇编源代码，使用GCC cc1； 3. 汇编源代码随后通过GNU as汇编成目标代码； 4. 最后，对象文件和库连接在一起，使用GNU ld生成二进制映像。

当然，每个步骤都可能因驱动程序选项的不同而更改或根本不执行；以上只是对整个过程的粗略解释。

- alecov

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今天这种说法是错误的：即使是早期的GCC，预处理和编译也是由cc1完成的，不再有任何cpp进程。 - Basile Starynkevitch

Answer 2

C语言拥有一个标准库（在Linux上称为libc），提供了一些标准函数，例如<stdio.h>中的fprintf和<stdlib.h>中的malloc，以及所有系统调用。即使您使用gcc -ffreestanding（例如编译libc或一些内核）使用自由模式的gcc，它也会链接一个小型的libgcc库，该库提供了该语言内置的功能（例如在32位平台上进行64位加法等）。

要了解gcc命令正在执行哪些操作，请将其传递给-v标志。（不要忘记养成始终使用-Wall编译以获得警告和-g以获得调试信息的习惯），例如：

 % gcc -v -g -Wall hello.c -o hello
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/lto-wrapper
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Debian 4.7.2-4' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-4.7/README.Bugs --enable-languages=c,c++,go,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --program-suffix=-4.7 --enable-shared --enable-linker-build-id --with-system-zlib --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --with-gxx-include-dir=/usr/include/c++/4.7 --libdir=/usr/lib --enable-nls --with-sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --enable-gnu-unique-object --enable-plugin --enable-objc-gc --with-arch-32=i586 --with-tune=generic --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 4.7.2 (Debian 4.7.2-4) 
COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-g' '-Wall' '-o' 'hello' '-mtune=generic' '-march=x86-64'
 /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/cc1 -quiet -v -imultiarch x86_64-linux-gnu hello.c -quiet -dumpbase hello.c -mtune=generic -march=x86-64 -auxbase hello -g -Wall -version -o /tmp/ccsWt3UC.s
GNU C (Debian 4.7.2-4) version 4.7.2 (x86_64-linux-gnu)
    compiled by GNU C version 4.7.2, GMP version 5.0.5, MPFR version 3.1.0-p10, MPC version 0.9
GGC heuristics: --param ggc-min-expand=100 --param ggc-min-heapsize=131072
ignoring nonexistent directory "/usr/local/include/x86_64-linux-gnu"
ignoring nonexistent directory "/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../../x86_64-linux-gnu/include"
#include "..." search starts here:
#include <...> search starts here:
 /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/include
 /usr/local/include
 /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/include-fixed
 /usr/include/x86_64-linux-gnu
 /usr/include
End of search list.
GNU C (Debian 4.7.2-4) version 4.7.2 (x86_64-linux-gnu)
    compiled by GNU C version 4.7.2, GMP version 5.0.5, MPFR version 3.1.0-p10, MPC version 0.9
GGC heuristics: --param ggc-min-expand=100 --param ggc-min-heapsize=131072
Compiler executable checksum: c5f63dedeacd449634699df94fe3d914
COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-g' '-Wall' '-o' 'hello' '-mtune=generic' '-march=x86-64'
 as -v --64 -o /tmp/ccO5i3pU.o /tmp/ccsWt3UC.s
GNU assembler version 2.22 (x86_64-linux-gnu) using BFD version (GNU Binutils for Debian) 2.22
COMPILER_PATH=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/
LIBRARY_PATH=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../../lib/:/lib/x86_64-linux-gnu/:/lib/../lib/:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/:/usr/lib/../lib/:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../:/lib/:/usr/lib/
COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-g' '-Wall' '-o' 'hello' '-mtune=generic' '-march=x86-64'
 /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/collect2 --sysroot=/ --build-id --no-add-needed --eh-frame-hdr -m elf_x86_64 --hash-style=both -dynamic-linker /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 -o hello /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../x86_64-linux-gnu/crt1.o /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../x86_64-linux-gnu/crti.o /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/crtbegin.o -L/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7 -L/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../x86_64-linux-gnu -L/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../../lib -L/lib/x86_64-linux-gnu -L/lib/../lib -L/usr/lib/x86_64-linux-gnu -L/usr/lib/../lib -L/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../.. /tmp/ccO5i3pU.o -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed -lc -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/crtend.o /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.7/../../../x86_64-linux-gnu/crtn.o

请注意，collect2是链接器的封装，用于执行其他操作，并且几乎每个Linux可执行文件都使用了libc.so（因为它封装了syscalls）。

- Basile Starynkevitch

Answer 3

C语言有一个标准库（例如strlen，malloc等）。

步骤如下：编译使用标准库的代码，然后将代码链接到标准库。 libc 可以包含在静态库或动态库中，具体取决于情况；通常两者都可用。

- Jerry Coffin