GCC编程四个过程:预处理-编译-汇编-链接在Linux下进⾏C语⾔编程,必然要采⽤GNU GCC来编译C源代码⽣成可执⾏程序。
⼀、GCC快速⼊门
Gcc指令的⼀般格式为:Gcc [选项] 要编译的⽂件 [选项] [⽬标⽂件]
其中,⽬标⽂件可缺省,Gcc默认⽣成可执⾏的⽂件名为:编译⽂件.out
我们来看⼀下经典⼊门程序"Hello World!"
hello.c
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
void main(void)
{
printf("hello world!\r\n");
}
⽤gcc编译成执⾏程序。
gcc hello.c
该命令将hello.c直接⽣成最终⼆进制可执⾏程序 a.out
这条命令隐含执⾏了(1)预处理、(2)汇编、(3)编译并(4)链接形成最终的⼆进制可执⾏程序。
这⾥未指定输出⽂件,默认输出为a.out。
如何要指定最终⼆进制可执⾏程序名,那么⽤-o选项来指定名称。⽐如需要⽣成执⾏程序hello:
gcc hello.c -o hello
⼆、 gcc -c与gcc -o以及不加参数的区别
以下摘⾃gcc --help的解释(gcc version 7.3.0):
-c Compile and assemble, but do not link.
-
o <file> Place the output into <file>.
'none' means revert to the default behavior of guessing the language based on the file's extension.
翻译下:
-c 编译和汇编,但不要链接。
-o <file> 将输出放⼊<⽂件>。
'⽆参数' 表⽰恢复为基于⽂件扩展名猜测语⾔的默认⾏为。
1、通过 gcc 不加参数可以⼀步直接编译⽣成可执⾏⽂件
gcc main.c
这⾥⽣成的是可执⾏⽂件a.out,当然可以通过-o选项更改⽣成⽂件的名字,⽐如将⽣成的可执⾏⽂件命名为
gcc main.c -
2、gcc -c 编译⽣成main.o
gcc -c main.c #⽣成main.o
gcc main.o #不加参数,gcc⾃动链接上⼀步⽣成的main.o来⽣成最终可执⾏⽂件a.out
当然也可以通过-o选项更改⽣成⽂件的名字
gcc -c main.c -o mainnnnn.o
三、GCC的命令剖析–四步⾛
从上⾯我们知道GCC编译源代码⽣成最终可执⾏的⼆进制程序,GCC后台隐含执⾏了四个阶段步骤。
GCC编译C源码有四个步骤:预处理-----> 编译 ----> 汇编 ----> 链接
现在我们就⽤GCC的命令选项来逐个剖析GCC过程。
1. )预处理(Pre-processing)
在该阶段,编译器将C源代码中的包含的头⽂件如stdio.h编译进来,⽤户可以使⽤gcc的选项”-E”进⾏查看。
⽤法:#gcc -E hello.c -o hello.i
作⽤:将hello.c预处理输出hello.i⽂件。
[root]#
[root]# gcc -E hello.c -o hello.i
[root]#
[root]# ls
hello.c hello.i
[root]#
[root]# 可以 cat hello.i 产看⽂件内容
[root]#
2. )编译阶段(Compiling)
第⼆步进⾏的是编译阶段,在这个阶段中,Gcc⾸先要检查代码的规范性、是否有语法错误等,以确
定代码的实际要做的⼯作,在检查⽆误后,Gcc把代码翻译成汇编语⾔。⽤户可以使⽤”-S”选项来进⾏查看,该选项只进⾏编译⽽不进⾏汇编,⽣成汇编代码。
选项 -S
⽤法:[root]# gcc -S hello.i -o hello.s
作⽤:将预处理输出⽂件hello.i汇编成hello.s⽂件。
[root@richard hello-gcc]#
[root@richard hello-gcc]# gcc -S hello.i -o hello.s
[root@richard hello-gcc]#
[root@richard hello-gcc]# ls
hello.c hello.i hello.s
如下为hello.s汇编代码
[root@richard hello-gcc]# vi hello.s
.file "hello.c"
.section .rodata
.LC0:
.string "hello world"
.text
.globl main
.type main, @function
main:
.LFB0:
.cfi_startproc
pushq %rbp
.
cfi_def_cfa_offset 16
.cfi_offset 6, -16
movq %rsp, %rbp
.cfi_def_cfa_register 6
movl $.LC0, %edi
call puts
movl $0, %eax
leave
.cfi_def_cfa 7, 8
ret
.cfi_endproc
.
LFE0:
.size main, .-main
.ident "GCC: (GNU) 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-4)"
.section .note.GNU-stack,"",@progbits
3. )汇编阶段(Assembling)
汇编阶段是把编译阶段⽣成的”.s”⽂件转成⼆进制⽬标代码.
选项 -c
⽤法:[root]# gcc -c hello.s -o hello.o
作⽤:将汇编输出⽂件test.s编译输出test.o⽂件。
[root]#
[root]# gcc -c hello.s -o hello.o
[root]#
[root]# ls
hello.c hello.i hello.o hello.s
4. )链接阶段(Link)
在成功编译之后,就进⼊了链接阶段。
⽆选项链接
⽤法:[root]# gcc hello.o -o hello
作⽤:将编译输出⽂件hello.o链接成最终可执⾏⽂件hello。
[root]#
[root]# gcc hello.o -o hello
[root]#
[root]# ls
hello.c hello hello.i hello.o hello.s
运⾏该可执⾏⽂件,出现正确的结果如下。
[root@localhost Gcc]# ./hello
Hello World!
在这⾥涉及到⼀个重要的概念:函数库。
读者可以重新查看这个⼩程序,在这个程序中并没有定义”printf”的函数实现,且在预编译中包含进的”stdio.h”中也只有该函数的声明,⽽没有定义函数的实现,那么,是在哪⾥实现”printf”函数的呢?
最后的答案是:系统把这些函数实现都被做到名为libc.so.6的库⽂件中去了,在没有特别指定时,gcc会到系统默认的搜索路
linux下gcc编译的四个步骤径”/usr/lib”下进⾏查,也就是链接到libc.so.6库函数中去,这样就能实现函数”printf” 了,⽽这也就是链接的作⽤。你可以⽤ldd 命令查看动态库加载情况:
[root]#
libc.so.6 => /lib/tls/libc.so.6 (0x42000000)
/lib/ld-linux.so.2 => /lib/ld-linux.so.2 (0x40000000)
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