C語言和Java大PK

2021-02-20 分類：網站建設

這是一個程序員的電腦硬盤，在一個叫做“學習”的目錄下有兩個小程序，一個叫做Hello.java，另外一個叫做hello.c。

Hello.java自視甚高，有點看不起老派的hello.c，經常叫他“C老頭”。

這hello.c也瞧不起“囂張”的java程序，也給他起了一個外號：“Java小子”。

但是這個目錄下沒有其他人，每天深夜，主人睡去以后就是無邊的黑暗和無盡的孤獨，盡管互相看不順眼，C老頭和Java小子還是得聊聊天解悶。

“C老頭兒，我聽說你們C語言在誕生的時候也是以可移植性著稱？”Java 小子率先發難，充分發揮了中國人話里有話，笑里藏刀的特點。可移植性是Java最引以為傲的亮點，編寫一次，處處運行可不是說著玩的，他決定以己之長攻彼之短，先給C老頭挖個坑，等他入坑后再羞辱他一番。

“哪里哪里，我們可比不上你們Java” 沒想到C老頭竟然不跳坑，Java小子的招數被化于無形。

“那你們怎么號稱移植性好啊，難道在Windows平臺上開發的程序能運行在Linux上？” Java小子心有不甘，繼續窮追不舍。

“我們那是代碼的可移植性，不是程序的可移植性，比方說吧，像我這個hello.c可以在windows上編譯運行，也可以在Linux上編譯運行，完全不用修改代碼?！?

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Java小子感到很吃驚，這是一次編寫到處編譯啊，好像不比自己差啊。他覺得有點沮喪，看來這一板斧砍不下去了。

可是轉念一想，hello.c只是個非常簡單的程序，像Windows、Linux上都有他的編譯器和標準程序庫，那肯定可以移植了，要是使用了系統平臺的接口了呢？

“你要是調用了Windows平臺的API，例如創建一個線程，拿到Linux上怎么辦？”

“那我們C語言就用條件編譯” C老頭早就料到Java小子會這么問。

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“哈哈，有沒有搞錯，這么麻煩啊，源代碼中這么多古怪的#ifdef，程序員們還不累死。” Java小子終于抓住了把柄。

“這已經很不錯了，在我們C語言剛剛誕生的時候，可是上個世紀70年代，根本沒有什么Java虛擬機之說，沒有什么抽象層能屏蔽底層的平臺API，可不得辛苦程序員？” C老頭說得很客觀，Java小子的囂張的氣焰消失了大半。

“那C語言怎么不與時俱進，也搞個虛擬機啊” Java 小子異想天開。

“這你就不懂了，C語言生來就是做系統級編程的，就是要貼近硬件，追求性能和效率，弄個虛擬機，我怎么去直接操作內存？和硬件交互？對了，我們可以用指針可以直接操作內存，效率極高，你的Java就不行了吧”

“Java當然沒有指針了，那玩意兒太容易出錯，也容易出現漏洞，我們的James Gosling老爹就禁止我們直接操作內存?！?

“我們C語言一旦編譯鏈接以后，就成為一個可以獨立執行的程序了，而你呢，只是變成一個Hello.class而已，沒有虛擬機，你都運行不了，說得難聽一點，就是一個寄生蟲啊。”

C老頭不動聲色，開始組織反擊。

Java表示無言以對。

“還有啊，我的hello.exe一旦運行，那就是一個獨立的進程，擁有一個獨立的地址空間，被CPU獨立調度；而你的Hello.class什么都不是，Java虛擬機（java.exe）才是一個進程，Hello.class被裝載以后只能在這個進程里作為一個線程來運行，生活的空間也就是什么方法區、堆..... 這境界也差得太遠了吧”

姜還是老的辣，C老頭招招致命。

"等等，你剛才說了一個什么詞來著，鏈接？這是什么鬼東西？"　Java 小子抓住了一根稻草。

“鏈接你都不懂？真夠老土的，趕緊去看看《深入理解計算機系統》第7章吧。簡單來說是把一個符號和這個符號的地址給綁定起來?！?

“我只看過《深入理解Java虛擬機》，沒看到什么鏈接啊，你那個定義太抽象了，沒人能聽懂！”

C老頭心里鄙視了一下Java小子，所學果然淺薄，盤算著舉個例子來說明下什么是鏈接。

“你知道編譯是怎么回事嗎？” C 老頭打算另辟蹊徑給Java講講。

“那我肯定知道啊，我這個Hello.java經過編譯以后，不就變成Hello.class了”

“我們C語言的程序，經過預處理，編譯，匯編等步驟以后，能變成一個叫做'目標文件' 的東西”

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“假設我這個hello.c程序又調用了cal.c中的函數add :”

hello.c :

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cal.c :

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“那就會生成兩個目標文件， hello.o 和 cal.o”

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Java 小子問道：“難道你這個hello.o 不能執行嗎？ ”

“那肯定不能執行，你看那個add函數的定義是在cal.o 這個目標文件中，我hello.o中根本就沒有啊！怎么執行？所以編譯器只好在hello.o中記錄類似這樣的東西：hello.o中需要調用add 函數，但是這個函數的實際地址不在本文件中，鏈接的時候需要找到實際地址，把它給替換掉！替換的過程就是一個重定位的過程，這一步做完了，才可以執行?！?

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Java 小子說：“不對吧，假設我也調用了另外一個類Calculator.java 中add方法，我們倆編譯以后生成兩個class 文件，這兩個文件完全獨立，不用做鏈接，直接就可以運行啊。 ”

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“你們肯定會做鏈接的，只不過這個鏈接不是在編譯期做的，而是在運行期做的。等到Hello.class被裝入你的Java虛擬機運行的時候，會發現有個指令要調用Calculator的add方法，這個時候就需要裝載Claculator.class，找到add方法來調用執行。這也是一種鏈接，只不過是運行時的動態鏈接而已?！?C老頭做了一個總結陳述。

Java小子現在明白了C老頭說的鏈接的含義：把一個符號（add函數的名稱）和這個符號的地址（add函數的真正地址，那里有add函數的指令）給綁定起來。

“這老頭還挺厲害嘛” Java小子心里不由得對C老頭產生了敬意，他決定從明天開始，不再叫他C老頭了，叫他老師，向他多多請教。

眼看著天馬上亮了，兩人互道晚安。

第二天半夜，Java小子興沖沖地找C老師討教，可是hello.c已經找不到了，同一個目錄下來了一個叫做hello.py的新家伙，他熱情地對Java小子打打招呼：“你好，我是Python，初來乍到，請多多關照?！?

“你知道hello.c去哪兒了嗎？”

“他呀，程序員主人覺得C語言的指針太復雜了，實在是學不會，就放棄了，順便把hello.c給刪除了。 ”

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