用 C++ 编写的程序如何工作？答案

【问题标题】：How does a program written in C++ work?用 C++ 编写的程序如何工作？
【发布时间】：2012-09-04 05:58:52
【问题描述】：

当我们运行一个java程序时，如果没有安装JRE，它就不起作用。
我发现大多数著名的应用程序（例如 Google chrome 浏览器）都是用 C++ 编写的。那么windows如何在没有任何C++运行时环境的情况下运行这样的程序呢？安装时到底发生了什么？

【问题讨论】：

有些人这样做：microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=5555

标签： c++ installation

【解决方案1】：

那么windows如何在没有任何运行时间的情况下运行这样的程序 C++ 环境？

问题的前提实际上是不正确的。至少在 Windows 上，实际上存在 C++ 的运行时环境。此运行时的一个组件（可能是最重要的一个）称为 C 运行时或 CRT。 :-)

通常在您的程序甚至进入main() 函数之前，CRT 会执行一系列初始化例程，当您从main() 函数返回时，它会自行清理。这种舞蹈的全部意义在于提供几乎所有 C 和 C++ 程序都需要的标准功能。

如果您在启动 Windows 程序时遇到过涉及缺少 msvcrt.dll 或类似情况的错误（例如，对于较新的程序，msvcr110.dll），则程序抱怨缺少 CRT。 msvcrt.dll 是实现 CRT 的文件。它代表“Microsoft Visual C 运行时”。

很明显，msvcrt.dll 及其亲属附带 Windows 操作系统，这就是为什么您通常不会遇到与 JRE 不同的缺少运行时环境的问题，JRE 必须由用户或制造商安装计算机。

但是，Windows C++ 应用程序被编译为使用特定版本的 MSVCRT，如果您使用了错误版本的 MSVCRT，那么操作系统会以同样的方式抱怨缺少。* 安装程序通常会检查操作系统是否具有正确的版本，如果没有，它会从自己的安装文件将其复制到您计算机上的某个位置。

然而，MSVCRT 并不是所有 Windows 程序都能正常工作的必要或充分条件。完全有可能编写不依赖于 MSVCRT 的程序，也完全有可能 Windows 程序具有 MSVCRT 以外的依赖项。几乎所有重要的 Windows 程序都将依赖于 MSVCRT 和其他操作系统组件。程序的安装程序也会检查这些。

JRE 和 MSVCRT 之间有一些重要的区别。一个很大的区别是 JRE 为 Java 应用程序实现了一个虚拟机环境（这就是它实现“跨平台”功能的方式），这可能涉及即时编译等，而 MSVCRT 只提供标准功能，什么都不做关于你的 C++ 程序的汇编代码。

*这并不完全正确，因为 C++ 应用程序可以静态链接到不依赖于 DLL 的 MSVCRT。但是，大多数 Windows C++ 应用程序动态地链接到它，在这种情况下需要正确的 DLL。

【讨论】：

-1 它在哪里被称为“C 运行时”？ VC++ 2010 可再发行下载页面显示“此软件包安装 C 运行时 (CRT)、标准 C++、ATL、MFC、OpenMP 和 MSDIA 库的运行时组件。”所以“标准 C++”有一组不同的文件，它们可能依赖或不依赖于 CRT。我想到的一个例子是在 CRT 中找不到的运行时异常支持。
如果你写下其他操作系统中发生的事情，我会加一个。
@Sayem Ahmed：几乎所有操作系统都以类似的方式运行，尽管细节当然不同。 OP 询问 Windows 程序中发生了什么，所以这就是我提供的。

【解决方案2】：

这个问题似乎很明显，但如果我们深入挖掘，它似乎远非显而易见。让我给你一个更抽象的观点：

每种语言都可以由合适的机器“执行”，该机器将语言指令连接到“执行”操作的特定硬件。不同之处在于“连接”的完成方式：多少直接是，并且何时设置。

Windows（但同样适用于 linux）机器至少是一组由某些“重要”DLL（例如 Kernel.dll）公开的函数，供处理器机器代码调用。

C 程序通常在编译时被翻译成机器代码，以放置尊重该“协议”的系统调用。不需要任何其他功能的程序可以在该环境中本地执行。

需要其他功能的程序可以：

静态链接到将函数实现为机器代码的库（实际上是合并了它们的代码）：这使得程序仍然可以在本地执行。
动态链接到这些库：程序需要在启动或执行期间加载和链接这些库：如果这些库本身已经是操作系统的一部分，则程序将运行，否则，这些库必须放置在某个位置程序可以找到它们的一种方式（这是 C 运行时支持的情况，适用于用于编译操作系统本身的版本以外的版本）

按照 Java 语言的设计和实现方式，Java 程序不会直接转换为机器代码。它翻译成一种中间语言（字节码），必须用作interpeter（java机器）的“输入”，通过在底层机器上执行机器代码来实际执行其指令。

由于 Windows 本身不是用 Java 编写的，因此它本身不需要这样的解释器，因此您无法直接在 Windows 安装中找到它，但如果需要，必须将其放置在那里。

【讨论】：

【解决方案3】：

澄清一下，一个java程序通过jdk编译成字节码，然后在jre中运行

c++ 程序直接编译为机器可读代码，就像 jre 必须编译才能在 windows 中运行一样

【讨论】：

【解决方案4】：

运行时（或 C 或 C++ 标准库）通常与操作系统（glibc、msvcrt、...）一起安装。

C/C++ 程序也可以“静态”编译，程序使用的库部分被链接（合并）到可执行文件中，因此程序在它自己的二进制文件中有库。

至于执行 Java 代码的“虚拟机”。 C++ 通常被编译成将要运行的系统的本机机器代码。 CPU是将运行它的非虚拟机。

也可以将 C++ 程序编译成各种“字节码”（.NET CLR、LLVM），但这不太常见。

【讨论】：