C语言代码编译后是什么？

Question

问个比较二的问题，C语言代码编译后是什么代码？记得以前看到说是机器码。可是如果是cpu能直接执行的代码那还要操作系统干嘛？岂不是不同平台的程序都能直接用了？
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看了后面的争论那现在再补充下问题，就是C语言代码编译后的代码是能直接操作机器的代码还是调用操作系统API还是两者都有？我知道编译后的程序可以通过反汇编来生成汇编语言代码，汇编语言不就是直接操作机器的语言么？

Answer 1

C语言编译出来的是object文件，里面的内容基本上包括：跟CPU类型相关的机器代码，这个代码当然在兼容的CPU上都是可以运行的常量，例如字符串等等符号表外部符号表，代码里面引用到的其他文件中的符号，例如printf这种外部标准库提供的函数。这需要等到链接的时候来解决。输出符号表，代码里面公开的可以被其他文件引用的符号，例如自己写的函数。这个文件的格式在不同操作系统上是不一样的。所以，虽然其中的机器码可以在CPU上直接执行，但是就算你写的是一个简单的HelloWorld，也需要用到很多的系统调用。你应该不会想自己去写一个磁盘引导程序，然后使用BIOS中断来初始化显卡进入图形模式，然后往显卡缓冲区里填入数据（当然你的程序里面还需要内置好一个ASCII字库，为了简单起见就不用矢量字库了，假设是点阵的吧），就为了在屏幕上显示一行字吧？当然，这还没有考虑任务调度、内存管理、输入输出、硬件抽象层这些操作系统的基本功能。而且，就算你的程序不用到任何输入输出，只是计算简单的1+1，一段机器码也不是那么简单地扔给CPU就能运行了，至少你得找个人替你“扔”这段代码吧，谁来调用你的main方法呢？这是CRuntimeLibrary干的事，你用C写的代码至少得链接到这个库上。这个库负责创建一个进程，然后调用你的main函数。而这个库在不同操作系统上以及不同的编译器上也是不同的。此外，假设你只是想写一个静态库，让在不同平台上的软件都能直接引用你写的一个函数，那也还需要跨越文件格式这个障碍，Unix上面用的是ELF格式，Windows用的是PECOFF。