C 编译器如何将常量转换为二进制

Question

为了具体起见，让我们考虑最新版本的 GCC 编译器。

考虑指令int i = 7; .

在组装中它会像

MOV 7, R1

这会将值 7 插入到寄存器 R1。 确切的说明在这里可能并不重要。

据我了解，现在编译器会将MOV指令转换为特定于处理器的 OPCODE。 然后它将分配一个（可能是虚拟的）寄存器。 那么常数值7需要在寄存器中为go。

我的问题：

7实际上是如何转换为二进制的？

编译器实际上是否重复除以 2 以获得二进制表示？ （可能之后它将转换为十六进制，但让我们继续进行二进制步骤）。

或者，考虑到 7 是作为文本文件中的字符写入的，是否有一种巧妙的基于查找表的技术将任何字符串（表示数字）转换为二进制值？

如果当前的 GCC 编译器使用内置的 function 将字符串 7 转换为二进制 0111，那么第一个编译器如何将基于文本的字符串转换为二进制值？

谢谢你。

Answer 1

7实际上是如何转换为二进制的？

首先，以 2 为基数的二进制数字格式与专业程序员所谓的“二进制可执行文件”之间存在区别，这意味着生成的机器代码，为了方便起见，通常以十六进制表示。 解决后一个含义：

使用二进制文件反汇编（例如在https://godbolt.org/ ）并自己查看

int main (void)
{
  int i = 7;
  return i;
}

确实被翻译成类似的东西

mov    eax,0x7
ret  

转换为二进制操作码：

B8 07 00 00 00
C3

其中 B8 = mov eax ， B9 = mov ecx等等。 7 被翻译成07 00 00 00因为mov需要 4 个字节，这是一个小端 CPU。

这就是编译器/链接器停止关心的地方。 代码是根据 CPU 的 ABI（应用程序二进制接口）生成的，从这里开始如何处理这个机器码就取决于 CPU。

至于它是如何以 base 2 二进制的实际形式进入硬件的……它已经是那种形式了。 我们在 PC 中看到的一切都是对人类用户的翻译便利，他们比原始二进制更容易阅读十进制或十六进制。

Answer 2

If the current GCC compiler uses built in function to convert a string 7 to a binary 0111, then how did the first compiler convert a text based string to a binary value? 这是鸡蛋鸡的问题，但简单地说这些编译器是逐步创建的，并且在某些时候编译器是用它的语言编写的，例如 c 编译器是由 c 等编写的。

在回答您的问题之前，我们应该定义“编译”的含义或编译器的作用。 简单地说这个编译就是一个管道。 获取您的高级代码执行一些操作并生成汇编代码（特定于机器），机器定义的汇编器获取您的汇编代码并将其转换为二进制 object 文件。
在编译器级别，他们所做的只是在文本文件中创建相应的汇编格式。

汇编程序是另一个程序，它获取这个text文件并将其转换为“二进制”格式。
汇编器也可以用 c 语言编写，这里我们还需要一个映射，即 movl->(0000110101110...) 但这个是二进制而不是 ascii。 我们需要将这个二进制文件按原样写入文件。
将数字转换为二进制格式也是多余的，因为数字在加载到 memory 时已经是二进制格式。
问题是如何将它们转换/放置到 memory 是操作系统加载程序的问题，超出了我的知识范围。