程序员编程开发思路（编程之开发平台与运行平台）

编程是一项复杂性的工作，解决复杂性的思想就是分治，分层抽象。

编程是一个系统性的工程，其所依托的平台也是如此。

程序开发平台也就是集成开发环境（IDE，Integrated Development Environment ），是用于提供程序开发环境的应用程序，一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面等工具。集成了代码编写功能、分析功能、编译功能、调试功能等一体化的开发软件服务套件。所有具备这一特性的软件或者软件套（组）都可以叫集成开发环境。如Visual Studio、Eclipse、JBuilder、PyCharm等。

开发平台除了提供编辑器、编译器、链接器、调试器等主要工具以外，通常还提供图形界面环境，可以集成一些应用程序开发框架。这样写代码便可以利用现成的库（函数库、类库），还可以通过框架去继承一些已有的类，通过重载（如C 重载虚函数）去扩充一些功能。

标准C和C 定义了9个不同的翻译阶段。当然，实现没有必要在代码中分成9个独立的阶段，但是翻译的结果必须好像已经这样做了一样，这9个阶段是：

1 物理源字符被映射到源字符集中。其中包括三字符组合（trigraph）替换以及诸如把回车/换行映射到一个单独的MSDOS环境下的换行字符那样的东西。在C 程序中，任何不在基础源字符集中的字符都被它的通用字符名替换。

2 所有以反斜杠结束的行都和它们接下来的行合并，并且删去反斜杠（物理行转换为逻辑行）。

3 源码被分析成预处理标记，并且注释被一个单独的空字符所替换，C 双字符被识别为标记。

4 调用预处理指令并且扩展宏，对于任何被包含的文件循环地重复步骤1到4。

5 源字符退出字符常量序列，普通字符名被映射成执行字符集成员（例如，'\a'将在ASCII环境下转换成7的一个字节值）。

6 相邻的字符串被连接。

7 传统的编译：词汇和语义分析，并翻译成汇编语言或机器码。

8 执行任何待解决的模板实例（C ）。

9 链接：解决外部引用，准备好程序映像以便执行。

操作系统是程序的运行平台。同一硬件平台能够运行多用户、多道程序是操作系统的功能，所以用户程序需要在操作系统的调度下运行，以便统一多个程序的资源管理。操作系统既是用户使用的界面接口，也是程序开发的接口。

如在显示屏上显示一串字符的hellowWord。

#include <stdio.h> int main() { puts("hello World"); return 0; }

编译成链接成的应用程序helloWord.exe与操作系统的交互如下：

（以下文本用OS表示操作系统（Operating System)，用EF（Executable File）表示可执行文件或需要运行的程序helloWord.exe）

1 用户告知OS执行EF（点击或输入EF路径）；

2 OS检索EF是否是可执行文件，并通过程序首部信息确定代码和数据在EF中的位置并计算出对应的磁盘块地址；

3 OS创建一个新的进程，并将EF映射到该进程结构，表示由该进程执行EF；

4 OS为EF设置CPU上下文环境，并跳到程序开始处；

5 OS的调度程序选中EF进程；

6 执行EF的第一条指令，发现缺页异常，OS分配一页物理内存，并将代码从磁盘读入内存，继续执行；

7 EF执行puts()函数（系统调用）；

8 OS找到要将字符串送往的显示器，通常设备是由一个进程控制的，所以，OS将要写的字符串送给那个进程；

9 OS控制设备的进程告诉设备的窗口系统它要显示字符串，窗口系统确定这是一个合法的操作，然后将字符串转换成像素，将像素写入设备的存储映像区；

10 视频硬件将像素转换成显示器可接收的一组控制/数据信号；

11 显示器解释信号，激发显示屏显示字符；

－End－