GCC與編譯過程

GCC與編譯過程

  GCC（GNU Compiler Colletion），GUN編譯器套裝，是一套由GNU開發(fā)的編程語言編譯器。Linux系統(tǒng)下的GCC編譯器實(shí)際上是調(diào)用其他不同的工具來完成預(yù)處理、編譯、匯編和鏈接工作。

  一、編譯過程

  在計(jì)算機(jī)的眼里，只有1和0。不幸的是，我們用C語言寫出來的代碼，計(jì)算機(jī)無法直接看明白。所以一個(gè)程序如果需要被計(jì)算機(jī)執(zhí)行，那么就必須翻譯成能被計(jì)算機(jī)讀懂并執(zhí)行的1和0。實(shí)現(xiàn)這一結(jié)果的過程，我們稱之為編譯。

  編譯包括以下步驟：預(yù)處理、編譯、匯編和鏈接。具體過程如下：

  1.預(yù)處理：

  hello.c文件中，預(yù)處理指令（入#include,#define,#ifdef,#endif等）經(jīng)過預(yù)處理器解釋，將預(yù)處理指令展開或者覆蓋、將注釋刪除、添加必要的調(diào)試信息之后生成hello.i文件。

  對(duì)應(yīng)的命令為：gcc -E hello.c hello.i，表示我們只對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理階段。

  2.編譯

  經(jīng)過預(yù)處理器處理之后生成的.i文件仍然是文本文件，計(jì)算機(jī)無法直接執(zhí)行。在編譯的階段，編譯器需要做詞法分析、語法分析，然后根據(jù)硬件平臺(tái)生成對(duì)應(yīng)的匯編文件。不同的硬件平臺(tái)有不同的編譯器。例如x86平臺(tái)的編譯器與ARM交叉編譯器生成的匯編文件就大不相同，這也正是C語言實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)最關(guān)鍵的一個(gè)步驟：根據(jù)硬件平臺(tái)來編譯C代碼。

  對(duì)應(yīng)的命令：gcc -S hello.i hello.s

  3.匯編

  編譯過后的.s文件，需要繼續(xù)加工生成.o文件。gcc調(diào)用匯編器as將匯編源程序翻譯為可重定位文件?？芍囟ㄎ晃募傅氖俏募m然是一個(gè)ELF的可執(zhí)行指令流，但全局符號(hào)還沒有定位。由于全局符號(hào)可以出現(xiàn)在不同的文件中，因此在編譯的過程中需要確定其入口地址，因此，需要進(jìn)行最后一個(gè)步驟，鏈接。

  對(duì)應(yīng)的命令：gcc -c hello.s hello.o

  4.鏈接

  經(jīng)過匯編之后的文件，不能夠直接運(yùn)行，需要通過鏈接來將全局符號(hào)重定位以及合并相同的段。通常情況下，我們需要用它其他庫中的函數(shù)，鏈接器就負(fù)責(zé)扎到我們需要的函數(shù)并將其鏈接進(jìn)來。一個(gè)ELF文件中，會(huì)包含需要段，如.text,.data等以及一些自定義的段，鏈接器會(huì)根據(jù)鏈接腳本（如果有的話）將對(duì)應(yīng)的段放在一起。經(jīng)過以上四個(gè)步驟，一個(gè)程序就可以被運(yùn)行了。

  對(duì)應(yīng)的命令：gcc -L