9.1 gcc編譯過程詳解

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gcc的使用方法
gcc ?[選項] ? 文件名
gcc常用選項

一個c/c++文件要經(jīng)過預處理、編譯、匯編和鏈接才能變成可執(zhí)行文件。
(1)預處理
C/C++源文件中,以#開頭的命令被稱為預處理命令,如包含命令#include、宏定義命令#define、條件編譯命令#if、#ifdef等。預處理就是將要包含(include)的文件插入原文件中、將宏定義展開、根據(jù)條件編譯命令選擇要使用的代碼,最后將這些東西輸出到一個.i文件中等待進一步處理。
(2)編譯
編譯就是把C/C++代碼(比如上述的.i文件)翻譯成匯編代碼。
(3)匯編
匯編就是將第二步輸出的匯編代碼翻譯成符合一定格式的機器代碼,在Linux系統(tǒng)上一般表現(xiàn)為ELF目標文件(OBJ文件)。反匯編是指將機器代碼轉(zhuǎn)換為匯編代碼,這在調(diào)試程序時常常用到。
(4)鏈接
鏈接就是將上步生成的OBJ文件和系統(tǒng)庫的OBJ文件、庫文件鏈接起來,最終生成了可以在特定平臺運行的可執(zhí)行文件。
hello.c(預處理)->hello.i(編譯)->hello.s(匯編)->hello.o(鏈接)->hello
詳細的每一步命令如下:?

上面一連串命令比較麻煩,gcc會對.c文件默認進行預處理操作,使用-c再來指明了編譯、匯編,從而得到.o文件, 再將.o文件進行鏈接,得到可執(zhí)行應(yīng)用程序。簡化如下:?

第002節(jié)_gcc編譯器2_深入講解鏈接過程
前面編譯出來的可執(zhí)行文件比源代碼大了很多,這是什么原因呢?
我們從鏈接過程來分析,鏈接將匯編生成的OBJ文件、系統(tǒng)庫的OBJ文件、庫文件鏈接起來,crt1.o、crti.o、crtbegin.o、crtend.o、crtn.o這些都是gcc加入的系統(tǒng)標準啟動文件,它們的加入使最后出來的可執(zhí)行文件相原來大了很多。?
-lc:鏈接libc庫文件,其中l(wèi)ibc庫文件中就實現(xiàn)了printf等函數(shù)。
gcc -v -nostdlib -o hello hello.o:
會提示因為沒有鏈接系統(tǒng)標準啟動文件和標準庫文件,而鏈接失敗。
這個-nostdlib選項常用于裸機bootloader、linux內(nèi)核等程序,因為它們不需要啟動文件、標準庫文件。
一般應(yīng)用程序才需要系統(tǒng)標準啟動文件和標準庫文件。 裸機/bootloader、linux內(nèi)核等程序不需要啟動文件、標準庫文件。?
動態(tài)鏈接
使用動態(tài)鏈接庫進行鏈接,生成的程序在執(zhí)行的時候需要加載所需的動態(tài)庫才能運行。
動態(tài)鏈接生成的程序體積較小,但是必須依賴所需的動態(tài)庫,否則無法執(zhí)行。?
gcc -c -o hello.o hello.c?
gcc -o hello_shared ?hello.o
靜態(tài)鏈接
使用靜態(tài)庫進行鏈接,生成的程序包含程序運行所需要的全部庫,可以直接運行,
不過靜態(tài)鏈接生成的程序體積較大。?
gcc -c -o hello.o hello.c?
gcc -static -o hello_static hello.o
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